Question

【題目】下圖為驗證動量守恒定律的實驗裝罝，實驗中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球，按下面步驟進行實驗：

①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為叫m1和叫m2;

②安裝實驗裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，再將一斜面BC連接在斜槽末端；

③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，標(biāo)記小球在斜面上的落點位罝P;

④將小球m2放在斜槽末端B處，仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞， 分別標(biāo)記小球m1,、m2在斜面上的落點位置；

⑤用毫米刻度尺測出各落點位置到斜槽末端B的距離。圖中從M、P、N點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置，從M、P、N到B點的距離分別為SM、SP、SN.依據(jù)上述實驗步驟，請回答下面問題：

（1）兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足m1_____m2(填寫“>”，“=”或“<”)

（2）若進行實驗，以下所提供的測量工具中必需的是_______·

A．直尺 B．游標(biāo)卡尺 c.天平 D.彈簧秤 E．秒表

（3）用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示，只要滿足關(guān)系式___________,就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的；

Answer 1

【答案】 〉 AC

【解析】（1）為了防止入射球碰后反彈，一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，即m1>m2。

（2）要驗證動量守恒定律，需測量小球的質(zhì)量和三個落點到B點的距離。故提供的測量工具中必需的是AC。

（3）碰撞前，小球m1落在圖中的P點，設(shè)其水平初速度為。小球m1、m2發(fā)生碰撞后，m1的落點在圖中的M點，設(shè)其水平初速度為，m2的落點在圖中的N點，設(shè)其水平初速度為。設(shè)斜面與水平間的傾角為，由平拋運動規(guī)律得：、

解得：

同理可得：、

只要滿足即，就可以說明兩球碰撞前后動量是守恒的。