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【題目】如圖所示為“探究兩物體作用前后動量是否守恒”的實驗裝置示意圖.已知ab小球的質量分別為ma、mb,半徑分別是ra、rb,圖中P點為單獨釋放a球的平均落點,M、Nab小球碰撞后落點的平均位置.

(1)本實驗必須滿足的條件是________

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端的切線水平

C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放

D.入射球與被碰球滿足mamb,rarb

(2)為了判斷動量守恒,需要測量OP間的距離x1,則還需要測量的物理量有________、________(用相應的文字和字母表示).

(3)如果動量守恒,須滿足的關系式是________(用測量物理量的字母表示).

【答案】 BC 測量OM間的距離 測量ON的距離

【解析】(1)“驗證動量守恒定律”的實驗中,是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運動,對斜槽是否光滑沒有要求,故A錯誤;要保證每次小球都做平拋運動,則軌道的末端必須水平,故B正確;要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,故C正確;為了保證小球碰撞為對心正碰,且碰后不反彈,要求ma>mb,ra=rb,故D錯誤.應選BC.
(2)要驗證動量守恒定律定律,即驗證:mav1=mav2+mbv3,小球離開軌道后做平拋運動,它們拋出點的高度相等,在空中的運動時間t相等,上式兩邊同時乘以t得:mav1t=mav2t+mbv3t,得:max1=max2+mbx3
因此實驗需要測量:測量OP間的距離x1,OM間的距離x2,ON間的距離x3
(3)如果動量守恒,須滿足的關系式是:max1=max2+mbx3

練習冊系列答案
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