Question

【題目】用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O。在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)

（1）實(shí)驗(yàn)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是水平的

C．入射球每次都要從同一高度由靜止釋放

D．實(shí)驗(yàn)過程中，白紙可以移動(dòng)，復(fù)寫紙不能移動(dòng)

（2）入射小球質(zhì)量為，被碰小球質(zhì)量為，兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足m1_____m2。(選填“大于”“小于”或“等于”)

（3）實(shí)驗(yàn)中要完成的必要步驟是____________________（填選項(xiàng)前的字母）。

A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．用秒表測(cè)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

D．分別確定m1碰撞前后落地點(diǎn)的位置和m2碰后的落地點(diǎn)P、M、N，并用刻度尺測(cè)出水平射程OP、OM、ON。

（4）若所測(cè)物理量滿足表達(dá)式____________________________則可判定兩個(gè)小球相碰前后動(dòng)量守恒。

（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測(cè)物理量還應(yīng)該滿足的表達(dá)式為___________________。

（6）一個(gè)運(yùn)動(dòng)的球與一個(gè)靜止的球碰撞，如果碰撞之前球的運(yùn)動(dòng)速度與兩球心的連線不在同一條直線上，碰撞之后兩球的速度都會(huì)偏離原來(lái)兩球心的連線。這種碰撞稱為非對(duì)心碰撞。如圖A 球以速度v1與同樣質(zhì)量且處于靜止的 B 球發(fā)生彈性碰撞。某同學(xué)判斷碰后兩個(gè)球的運(yùn)動(dòng)方向一定垂直。你同意他的判斷嗎？說(shuō)出你的理由。

Answer 1

【答案】 BC AD 同意 只有垂直才滿足即滿足動(dòng)能守恒

【解析】（1）斜槽的粗糙與光滑不影響實(shí)驗(yàn)的效果，只要到達(dá)底端時(shí)速度相同即行．故A錯(cuò)誤；斜槽軌道末端必須水平，保證小球碰撞前速度水平．故B正確；小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，使得小球與另一小球碰撞前的速度不變．故C正確；實(shí)驗(yàn)過程中，白紙不可以移動(dòng)．故D錯(cuò)誤．故選BC．
（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知若入射小球的質(zhì)量小于被碰球的質(zhì)量，則入射小球可能被碰回，所以入射球質(zhì)量必須大于被碰球質(zhì)量，m1>m2．

（3）（4）本實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量是兩小球的質(zhì)量，因?yàn)榭梢酝ㄟ^水平位移代表速度的大小，所以不必測(cè)量AB的高度和B點(diǎn)離地面的高度．因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，故選AD.當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式m1OP=m1OM+m2ON，說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律.

（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測(cè)物理量還應(yīng)該滿足的表達(dá)式為： 即m1OP2=m1OM2+m2ON2，即m1OP2=m1OM2+m2ON2；

（6）同意；因?yàn)?/span>只有兩球的速度垂直時(shí)，才滿足 ，即滿足動(dòng)能守恒.