Question

【題目】某同學用圖甲所示裝置通過大小相同的A、B兩小球的碰撞來驗證動量守恒定律。圖中PQ是斜槽，實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平槽末端，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次。圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點。

（1）安裝器材時要注意：固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿_________方向。

（2）小球A的質(zhì)量m1與小球B的質(zhì)量m2應滿足的關(guān)系是m1_________ m2（填“＞”“＜”或“＝”）

（3）某次實驗中，得出小球的落點情況如圖乙所示（單位：cm），P′、M、N分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落點的平均位置（把落點圈在內(nèi)的最小圓的圓心）。若本次實驗的數(shù)據(jù)很好地驗證了動量守恒定律，則入射小球和被碰小球的質(zhì)量之比m1：m2 _________。

Answer 1

【答案】水平 ＞ 4：1

【解析】

[1]斜槽末端的切線要沿水平方向，才能保證兩個小球離開斜槽后做平拋運動。

[2]為防止碰撞后入射球反彈,入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量,即。

[3]根據(jù)實驗原理可得:

由圖乙可知：OM=15.5cm、OP′=25.5cm、ON=40.0cm，又因下落時間相同,即可求得：

代值可得：