Question

16．在做“碰撞中的動量守恒定律”實驗中
（1）需要的測量儀器或工具有BCD（多選）
A．秒表               B．天平           C．刻度尺           D．圓規
（2）必須要求的條件是BD（多選）
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滾下
（3）某次實驗中得出的落點情況如圖所示，假設碰撞過程中動量守恒，則入射小球質量m₁和被碰小球質量m₂之比4：1．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，從而知道應采用的器材；
（2）根據實驗中誤差產生的原因，明確實驗中應注意的事項；
（3）根據動量守恒可得出質量與水平距離乘積間的表達式，根據平拋的水平距離代入表達式即可求出對應的質量比值．

解答 解：（1）本實驗需要天平稱量物體的質量，需要刻度尺測量長度，需要圓規找物體的平均落點，故選：BCD．
（2）A、軌道是否光滑對實驗的結果沒有影響．故A錯誤；
B、要保證碰撞后兩個球做平拋運動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；
C、入射球質量要大于被碰球質量，即m₁＞m₂，防止碰后m₁被反彈，故C錯誤；
D、為保證碰撞的初速度相同，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止滾下，故D正確；
故選：BD．
（3）根據動量守恒定律，有：
m₁$\overline{OP}$=m₁$\overline{OM}$+m₂$\overline{O′N}$
代入數據，有：
 m₁×0.255=m₁×0.155+m₂×（0.411-0.11）
解得：m₁：m₂=4：1
故答案為：（1）BCD；（2）BD；（3）4：1

點評 實驗注意事項：
（1）前提條件：保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動．
（2）利用斜槽進行實驗，入射球質量要大于被碰球質量，即m₁＞m₂，防止碰后m₁被反彈．