Question

在“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，讓質(zhì)量為m₁的小球從斜面上某處自由滾下，與靜止在支柱上質(zhì)量為m₂的小球發(fā)生對(duì)心碰撞，則
（1）兩小球質(zhì)量為關(guān)系應(yīng)滿足

B

A．m₁=m₂     B．m₁＞m₂       C．m₁＜m₂ D．沒有限制
（2）實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是

ACD

A． 軌道的末端的切線必須是水平的
B． 斜槽軌道必須光滑
C． 入射球m₁每次必須從同一高度滾下
D． 入射球m₁和被碰球m₂的球心在碰撞瞬間必須在同一高度
（3）實(shí)驗(yàn)中必須測量的量是

AFG

A．小球的質(zhì)量m₁和m₂
B．小球的半徑R₁和R₂
C．桌面離地的高度H
D．小球起始高度
E．從兩球相碰到兩球落地的時(shí)間
F．小球m₁單獨(dú)滾下的水平距離
G．兩小球m₁和m₂相碰后飛出的水平距離．

Answer 1

分析：（1）驗(yàn)證碰撞過程中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量．
（2）在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，所以要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，則軌道的末端必須水平．
（3）由于兩球從同一高度下落，故下落時(shí)間相同，所以水平向速度之比等于兩物體水平方向位移之比，然后根據(jù)動(dòng)量守恒列方程即可正確求出質(zhì)量之比．

解答：解：（1）在“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中，為防止被碰球碰后反彈，入射球的質(zhì)量必須（遠(yuǎn)）大于被碰球的質(zhì)量，因此B正確，ACD錯(cuò)誤．
故選：B．
（2）A、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，則軌道的末端必須水平，故A正確；
B、“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，對(duì)斜槽是否光滑沒有要求，故B錯(cuò)誤；
C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；
D、要保證碰撞后都做平拋運(yùn)動(dòng)，兩球要發(fā)生正碰，碰撞的瞬間，入射球與被碰球的球心應(yīng)在同一水平高度，兩球心的連線應(yīng)與軌道末端的切線平行，因此兩球半徑應(yīng)該相同，故D正確．
故選：ACD．
（3）A、測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比），用來表示出球的動(dòng)量，故A正確；
B、不需要測量A球或B球的直徑，故B誤；
C、根據(jù)平拋規(guī)律可知，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相同的，不需要測量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度，故C錯(cuò)誤；
D、不需要測量小球起始點(diǎn)的高度，故D錯(cuò)誤；
E、小球做平拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)間相同，不需要測量時(shí)間，故E錯(cuò)誤；
F、需要測量小球m₁滾下平拋的水平距離，由測量出的水平距離表示出碰撞前球的速度，故F正確；
G、兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，因此需要測量其水平距離從而確定其碰后速度大小，故G正確；
故選：AFG．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)的原理及要求，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．