Question

【題目】在利用碰撞做“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，圖中斜槽部分與水平槽部分平滑連接，按要求安裝好儀器后開始實驗．圖中設計有一個支柱(通過調整，可使兩球的球心在同一水平線上；上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下)．先不放被碰小球，重復實驗若干次：然后把被碰小球靜止放在槽的水平部分的前端邊緣支柱體B處(槽口)，又重復實驗若干次，在白紙上記錄下掛于槽口的重錘線在記錄紙上的豎直投影點和各次實驗時小球落點的平均位置，從左至右依次為O、M、P、N點，測得兩小球直徑相等，并用刻度尺測出OM、OP、ON的長度，入射小球和被碰小球的質量分別為m1、m2，則：

(1)兩小球的直徑用螺旋測微器核準相等，測量結果如圖乙所示，則兩小球的直徑均為D=_________cm；

(2)當所測的物理量滿足表達式______________(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律；

(3)某次實驗得出小球的落點情況如圖丙所示，圖中數據單位統一，假設碰撞動量守恒，兩小球質量之比m1：m2=___．

Answer 1

【答案】 1.2904(1.2902-1.2906) 4：1

【解析】（1）螺旋測微器的讀數為12.5mm+0.01 mm×40.5=12.905mm=1.2905cm；
（2）兩球離開軌道后做平拋運動，它們在控制的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，則：m1v0=m1v1+m2v2，兩邊同時乘以t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，
則：

（3）根據圖中數據可得：

解得：m1：m2=4:1