Question

【題目】某同學(xué)用如圖1裝置做“動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的a球放在斜槽軌道末端水平段的右端靜止放置，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，和a球相碰后，兩球分別落在記錄紙上，重復(fù)10次．

①本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有；
a ． 斜槽軌道末端到水平地面的高度H
a ． 小球a、a的質(zhì)量ma、ma
c ． 小球a、a的半徑r
d ． 小球a、a離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間t
e．記錄紙上O點(diǎn)到A、A、C各點(diǎn)的距離OA、OA、OC
f ． a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，mama（填“大于”、“小于”或“等于”）；
③放上被碰小球后，兩小球碰后是否同時(shí)落地？（填“是”或“不是”）；如果不是同時(shí)落地，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有沒(méi)有影響？；（填“有”或“無(wú)”）；
④為測(cè)定未放小球a時(shí)，小球a落點(diǎn)的平均位置，把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊，如圖2所示給出了小球a落點(diǎn)附近的情況，由圖可得OA距離應(yīng)為cm；
⑤按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是 ．

Answer 1

【答案】ae；大于；不是；無(wú)；45.95；
【解析】（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，速度可以用水平位移代替．所以需要測(cè)量的量為：小球a、a的質(zhì)量ma、ma ， 記錄紙上O點(diǎn)到A、A、C各點(diǎn)的距離、、
故選：AE（2）在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒，故有：mav0=mav1+mav2
在碰撞過(guò)程中動(dòng)能守恒，故有：
解得：
要碰后a的速度v1＞0，即ma﹣ma＞0，ma＞ma（3）a球被碰飛出后，a球還要在水平段運(yùn)動(dòng)，因此，a球先落地，但由于兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．（4）小球a和小球a相撞后，小球a的速度增大，小球a的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以未放被碰小球時(shí)小球a的落地點(diǎn)為A點(diǎn)，由圖可知OA距離應(yīng)為45.95cm；（5）A為碰前入射小球落點(diǎn)的位置，A為碰后入射小球的位置，C為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度為
碰撞后入射小球的速度為：
碰撞后被碰小球的速度為：
若mav1=mav3+mav2則表明通過(guò)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，帶入數(shù)據(jù)得：
所以答案是：（1）AE（2）大于（3）不是，無(wú)（4）45.95（5）
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件：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．