Question

【題目】如圖所示為驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．

若入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為則______

A.

C.

為完成此實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中必需的是______ 填下列對(duì)應(yīng)的字母

A.直尺

游標(biāo)卡尺

天平

彈簧秤

秒表

設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式用、及圖中字母表示 ______ 成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒．

Answer 1

【答案】C; AC; ;

【解析】

（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同；

（2）兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，由于高度相等，則平拋的時(shí)間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。將需要驗(yàn)證的關(guān)系速度用水平位移替代。

（1）在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞過程中動(dòng)能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22
解得v1=v0
要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同，r1=r2，故選C
（2）P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝ ；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒，代入數(shù)據(jù)得：m1 =m1+m2，所以需要測(cè)量質(zhì)量和水平位移，用到的儀器是直尺、天平；故選AC。

（3）若關(guān)系式m1 =m1+m2成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒．