Question

如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径

如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则______A．m1＞m2r1＞r2B．m1＞m2r1＜r2C．m1＞m2r1=r2D．m1＜m2r1=r2（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是______．（填下列对应的字母）A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧秤E．秒表（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）______成立，即表示碰撞中动量守恒．（4）在实验装置中，若斜槽轨道是光滑的，则可以利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒，这时需要测量的物理量有：小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1；小球从斜槽末端做平抛运动的水平移s、竖直高度h2，则所需验证的关系式为：______．

Answer 1

（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
在碰撞过程中动能守恒故有

1

2

m1v02＝

1

2

m1v12+

1

2

m2v22
解得v₁=

m1?m2

m1+m2

v0
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m₁-m₂＞0，
m₁＞m₂，
为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r₁=r₂
故选C．
（2、3）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，
碰撞前入射小球的速度v1＝

. OP

2h g

碰撞后入射小球的速度v2＝

. OM

2h g

．
碰撞后被碰小球的速度v3＝

. ON

2h g

．
若m₁v₁=m₂v₃+m₁v₂则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，
带入数据得m₁

.

OP

Answer 2

（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
在碰撞过程中动能守恒故有

1

2

m1v02＝

1

2

m1v12+

1

2

m2v22
解得v₁=

m1?m2

m1+m2

v0
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m₁-m₂＞0，
m₁＞m₂，
为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r₁=r₂
故选C．
（2、3）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，
碰撞前入射小球的速度v1＝

. OP

2h g

碰撞后入射小球的速度v2＝

. OM

2h g

．
碰撞后被碰小球的速度v3＝

. ON

2h g

．
若m₁v₁=m₂v₃+m₁v₂则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，
带入数据得m₁

.

OP