Question

【題目】某位同學(xué)用如圖所示裝置，通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

（1）實(shí)驗(yàn)中必須滿(mǎn)足的條件是___。

A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下

D.兩球的質(zhì)量必須相等

（2）測(cè)量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)的位置P，測(cè)得平拋射程為|OP|；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N，測(cè)得平拋射程分別為|OM|和|ON|。

當(dāng)所測(cè)物理量滿(mǎn)足表達(dá)式________時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞中動(dòng)量守恒；

如果滿(mǎn)足表達(dá)式________時(shí)，則說(shuō)明兩球的碰撞為彈性碰撞。

Answer 1

【答案】BC mA|OP|＝mA|OM|＋mB|ON| mA|OP|2＝mA|OM|2＋mB|ON|2

【解析】

(1)[1]. A.斜槽軌道沒(méi)必要必須光滑，只要小球到達(dá)低端的速度相同即可，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.斜槽軌道末端的切線必須水平，以保證小球到達(dá)低端時(shí)速度方向水平，選項(xiàng)B正確；

C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，以保證小球到達(dá)低端的速度相同，選項(xiàng)C正確；

D.為保證小球碰后不被反彈，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

(2)[2].小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則有：

mAv0=mAv1+mBv2

又

|OP|=v0t，|OM|=v1t，|ON| =v2t，

整理得：

mA|OP|＝mA|OM|＋mB|ON|

[3].若碰撞是彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：

將|OP|=v0t，|OM|=v1t，|ON| =v2t，整理得：

mA|OP|2＝mA|OM|2＋mB|ON|2；