Question

在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：①若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小

在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：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＞m2 r1＞r2 B．m1＞m2 r1＜r2 C．m1＞m2 r1=r2 D．m1＜m2 r1=r2②若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是______（填字母）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，则在用乙装置实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的结论为（用装置图中的字母表示）______．

Answer 1

①为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故选C；
②小球离开轨道后做平抛运动，由h=

1

2

gt²得小球做平抛运动的时间t=

2h g

，由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同，
则它们在空中的运动时间t相等，验证碰撞中的动量守恒，需要验证：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，
则：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t，m₁x₁=m₁x₁′+m₂x₂，由图乙所示可知，需要验证：m₁OP=m₁OM+m₂ON，
因此实验需要测量的量有：①入射小球的质量，②被碰小球的质量，③入射小球碰前平抛的水平位移，④入射小球碰后平抛的水平位移，⑤被碰小球碰后平抛的水平位移．实验需要刻度尺与天平．
③由②可知，验证碰撞中的动量守恒，需要验证：m₁OP=m₁OM+m₂ON．
故答案为：①C；②AC；③m₁OP=m₁OM+m₂ON．