Question

【題目】如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撤前后的動量關系。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，多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射球，從斜軌上S位置靜上釋放，與小球相碰，并多次重復，測出碰后平均落地點在M點，平均落地點在N點，不計小球與軌道潤的摩擦。

（1）實驗中，不需要測量的物理量是__________(填選項前的符號)。

A.兩個小球的質量、 B.小球拋出點距地面的高度H C.小球做平拋運動的射程

（2）若實驗中發現，則可能的原因是_______ (填選項前的符號)。

A.碰撞過程有機械能的損失

B.計算時沒有將小球半徑考慮進去

C.放上小球后，入射球從傾斜軌道上都止釋放的位置比原來的低

（3）若兩球發生彈性正碰，則OM、ON、OP之間一定滿足的關系是________(填選項前的符號)。

A.OP=ON-OM B.2OP=ON+OM C.OP-ON=2OM

Answer 1

【答案】 B C A

【解析】（1）要驗證動量守恒定律定律，即驗證：m1v1=m1v2+m2v3，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：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此實驗需要測量：兩球的質量、小球的水平位移，不需要測小球拋出點距地面的高度H，故選B．

（2）若實驗中發現小于 ，則可能的原因是放上小球后，入射球從傾斜軌道上由靜止釋放的位置比原來的低，導致碰撞時動量減小，故選C.

（3）若碰撞是彈性正撞，滿足動能守恒，則：，代入得；m1OP2=m1OM2+m2ON2；與m1OP=m1OM+m2ON聯立可得：OP=ON-OM，故選A.