Question

【題目】如圖所示為實驗室中《驗證動量守恒定律》的實驗裝置示意圖。

（1）實驗中必須要求的條件是______。

A.斜槽軌道盡量光滑以減少誤差

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.入射球和被碰球的質量必須相等，且大小相同

D.入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放

（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后把被碰小球靜置于水平軌道的末端，再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并重復多次。本實驗還需要完成的必要步驟是________（填選項前的符號）。

A.用天平測量兩個小球的質量、

B.測量拋出點距地面的高度H

C.分別找到、相碰后平均落地點的位置M、N

D.測量平拋射程OM、ON

（3）為了驗證碰撞前后動量守恒，該同學只需驗證表達式：________________________成立，即表示碰撞中動量守恒。

Answer 1

【答案】BD ACD

【解析】

（1）[1]．A、只要小球離開軌道時的水平速度相等即可，不需要要求軌道光滑，故A錯誤；
B、小球離開時必須做平拋運動，因此小球末端必須水平；故B正確；
C、入射球與被碰球大小要相等，但是入射球質量要大于被碰球的質量，以防止碰后入射球反彈，故C錯誤；
D.入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放，以保證到達底端時速度相同，選項D正確；

故選BD。
（2）[2]．如果碰撞過程系統動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得

m1v0=m1v1+m2v2

小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得

m1v0t=m1v1t+m2v2t

得

m1OP=m1OM+m2ON

因此實驗需要過程為：測量兩球的質量、確定落點從而確定小球的水平位移；
故選ACD。
（3）[3]．由（2）可知，實驗需要驗證

m1OP=m1OM+m2ON