Question

【題目】在利用碰撞做“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖所示，圖中斜槽PQ與水平槽QR平行連接，按要求安裝好儀器后開始實驗，先不放被碰小球，重復實驗若干次；然后把被碰小球靜止放在槽的水平部分的前端邊緣R處（槽口），又重復實驗若干次，在白紙上記錄下掛于槽口R的重錘線在記錄紙上的豎直投影點和各次實驗時小球落點的平均位置，從左至右依次為0、M、P、N點，測得兩小球直徑相等，入射小球和被碰小球的質量分別為m1、m2,且m1=2m2，則：

(1)兩小球的直徑用螺旋測微器核準相等，測量結果如圖乙，則兩小球的直徑均為______mm.

(2)入射小球每次滾下都應從斜槽上的同一位置無初速釋放，其目的是_____。

A.為了使入射小球每次都能水平飛出槽口

B.為了使入射小球每次都以相同的動量到達槽口

C.為了使入射小球在空中飛行的時間不變

D.為了使入射小球每次都能與被碰小球對心碰撞

(3)下列有關本實驗的說法中正確的是___________.

A.未放被碰小球和放了被碰小球時，入射小球m1的落點分別是M、P

B.未放被碰小球和放了被碰小球時，入射小球m1的落點分別是P、M

C.未放被碰小球和放了被碰小球時，入射小球m1的落點分別是N、M

D.在誤差允許的范圍內若測得|ON| =2|MP|，則表明碰撞過程中由m1、m2兩球組成的系統(tǒng)動量守恒

Answer 1

【答案】12.895; B; BD;

【解析】

（1）根據螺旋測微器的讀數方法即可得出對應的讀數；

（2）本題是通過平拋運動驗證動量守恒定律的，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度或者相同的動量．

（3）明確碰撞規(guī)律，知道中間位置為未放被碰小球時入射小球的落點，最近的點為放了被碰小球后入射小球的落點．

（1）螺旋測微器的主尺部分長度為12.5mm，轉動部分讀數為：39.5×0.01mm，故最終讀數為：12.5+0.395=12.895mm；
（2）入射小球每次滾下都應從斜槽上的同一位置無初速的釋放，為了使小球每次都以相同的速度飛出槽口以保證入射小球每次都以相同的動量到達槽口，故B正確，ACD錯誤．故選B．
（2）未放被碰小球和放了被碰小球m2時，入射小球m1的落點分別為P、M．故AC錯誤，B正確；設入射小球在初速度是v1，碰撞后的速度是v1′，被碰小球的速度是v2′，則：
m1v1=m1v1′+m2v2′
設由于：m1=2m2，
則有：2（v1-v'1）=v2'
設平拋的時間是t：則=v'1t，=v2't，=v1t；所以若系統(tǒng)碰撞的過程中動量守恒，則滿足：=2．故D正確．故選BD．