Question

验证动量守恒定律的实验什么时候才需要测量两个小球的半径？

Answer 1

ⅰ①验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替．
所以需要测量的量为：a、两个小球的质量；c、o点到m、p、n各点的距离om、op、on；故选a、c．
②实验过程中入射球的质量应大于被碰球的质量，因此m1＞m2；两球碰撞后，入射球速度减小，入射球速度小于被碰球速度，入射球落点位置变小，入射球的落点位置在被碰球落点位置的后面，由图1所示可知，m点是两球碰撞后m1的落点，p点是m1碰前落点，n点是m2碰后的落点，小球的速度可以用小球的水平位移表示，因此本实验中，动量守恒的表达式是：
m1op=m1om+m2on．
ⅱ（1）重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小，
故纸带向右运动，故其右端连着小木块；纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，
故va=
(6.84+7.48)×0.01m
0.1s×2
=0.72 m/s，vb=
(9.41+10.06)×0.01m
0.1s×2
=0.97 m/s．
（2）木块在运动过程中，克服摩擦力做的功等于木块动能的减小量，由动能定理得：木块克服摩擦力做的功为：
wf=
1
2
mv22-
1
2
mv12，因此实验过程中还需要用天平测出木块的质量m1，因此需要的实验器材是g，需要测量的量是b．
（3）在ab段对木块，由动能定理得：-wab═
1
2
m1vb2-
1
2
m1va2，因此在ab段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式
wab═
1
2
m1va2-
1
2
m1vb2，
故答案为：i、①ac；②＞，球1与球2碰撞后m1的；m1op=m1om+m2on；
ⅱ、（1）右端；0.72；0.97；（2）g；b；（3）
1
2
m1va2-
1
2
m1vb2．