Question

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．

a若入射小球質(zhì)量為m1 ， 半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2 ， 半徑為r2 ， 則
①m1＞m2 ， r1＞r2
②m1＞m2 ， r1＜r2
③m1＞m2 ， r1=r2
④m1＜m2 ， r1=r2
b為完成此實(shí)驗(yàn)，需要使用的測(cè)量工具除了刻度尺外還必需的是 ．
c安裝軌道時(shí)，軌道末端必須 ．
d設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1 ， 被碰小球的質(zhì)量為m2 ， P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式（用m1、m2及圖中字母表示）成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒．

Answer 1

【答案】③；天平；水平；
【解析】（1）動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系，為保證碰撞在水平方向上，兩個(gè)小球的球心的高度要相等，即兩個(gè)小球的半徑要相等；同時(shí)，為保證入碰小球不反彈，需要入碰小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量，即m1＞m2 ．
故選：C ． （2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P ， 測(cè)量平拋射程OP ． 然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．測(cè)量平均落點(diǎn)的位置，找到平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移設(shè)落地時(shí)間為t ， 則 ， ，。
而動(dòng)量守恒的表達(dá)式是m1v0=m1v1+m2v2
若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則m1OM+m2ON=m1OP成立．
因此為完成此實(shí)驗(yàn)，需要使用的測(cè)量工具除了刻度尺外還必需天平．（3）為保證碰撞在水平方向上，且兩個(gè)小球水平拋出，所以安裝軌道時(shí)，軌道末端必須水平；（4）根據(jù)（2）的分析可知，若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則 成立．
所以答案是：（1）（C）；（2）天平；（3）水平；（4）
【考點(diǎn)精析】利用動(dòng)量守恒定律對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知?jiǎng)恿渴睾愣�律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變．