Question

如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系． ①关于本实验下列说法正确的是： A．入射小球的质量应比被碰小球质量大 B．小球与斜槽间的摩擦对实验没有影响C．入射球必须从同一高度释放D. 斜槽一定要固定好，末端切线不需要调节水平②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m 1 多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m 2 静置于轨道的水平部分，再将入射球m 1 从斜轨S位置静止释放，与小球m 2 相撞，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______．(填选项的符号)A．用天平测量两个小球的质量m 1 、m 2 B．测量小球m 1 开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m 1 、m 2 相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________________________(用②中测量的量表示)；④经测定，m 1 ＝45.0 g，m 2 ＝7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离分别为35.20cm、44.80cm、55.68cm如图所示． 实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值 为________．⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m 2 平抛运动射程ON的最大值为 ________ cm.

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Answer 1

①ABC   ② ADE或DEA或DAE ③m 1 ·OM＋m 2 ·ON＝m 1 ·OP　　④　1～1.01　⑤76.8

①被碰小球碰撞前后的时间仅由下落高度决定，两球下落高度相同，时间相同，所以水平速度可以用水平位移数值表示． ②本实验需要测量的量有两小球的质量m 1 、m 2 和平抛射程OM、ON，显然要确定两小球的平均落点M和N的位置． ③碰撞过程中，动量守恒，即碰撞前的动量m 1 ·OP等于碰撞后的动量m 1 ·OM＋m 2 ·ON； ④把测量的小球的质量以及图中的距离代入动量守恒公式中，就可以得出结果． ⑤当碰撞为弹性碰撞时，被碰小球射程最大，把数据代入③中的两个方程，可以得出结果．