Question

某同学用图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．设小球a、b的质量分别

某同学用图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．设小球a、b的质量分别为m a 、m b ；则它们的质量关系应为m a ______m b ，半径关系为r a ______r b （填“大于”、“等于”或“小于”）．放上被碰小球b后，两小球a、b碰后的落点如图所示，系统碰撞过程中动量守恒则应满足的表达式是______，（用题中物理量和图中字母表示）

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，入射球的质量与大宇被碰球的质量； （2）要使两球发生对心正碰，两小球发生碰撞时，两球的球心应在同一水平面上，则两球半径应相等； （3）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v 1 = OB t ，碰撞后a的速度v 2 = OA t ，碰撞后b的速度v 3 = OC t ， 我们需要验证：m a v 1 =m b v 3 +m a v 2 ，将球的速度表达式代入得：m a OB=m a OA+m b OC； 故答案为大于；等于；m a OB=m a OA+m b OC．