Question

某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验．选用小球a为入射小球，b为被碰小球．（1）设小球a、b

某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验．选用小球a为入射小球，b为被碰小球．（1）设小球a、b的质量分别为ma、mb；则它们的 大小关系应ma______mb．（填“大于”、“等于”或“小于”）（2）放上被碰小球后，两小球a、b碰后的落点分别是图中水平面上的______点和______点．若动量守恒则满足______的式子，若碰撞前后动能守恒则满足ma.OB2＝ma.OA2+mb.OC2ma.OB2＝ma.OA2+mb.OC2的式子．

Answer 1

（1）验证碰撞过程的动量守恒，为防止两个小球碰撞后入射球反弹，入射球的质量与大于被碰球的质量；
（2）小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，设为t，
由图示可知，B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为碰后被碰小球的位置，
碰撞前a的速度v₁=

OB

t

，碰撞后a的速度v₂=

OA

t

，碰撞后b的速度v₃=

OC

t

，
我们需要验证：m_av₁=m_bv₃+m_av₂，将球的速度表达式代入得：m_aOB=m_aOA+m_bOC；
若碰撞前后动能守恒则：

1

2

ma

v

2 1

＝

1

2

ma

v

2 2

+

1

2

mb

v

2 3

将球的速度表达式代入得：ma

.

OB

2＝ma

.

OA

2+mb

.

OC

2
故答案为：（1）大于；（2）A；C；m_aOB=m_aOA+m_bOC．ma

.

OB

2＝ma

.

OA

2+mb

.

OC

2