Question

在实验室里为了验证动量守恒定律，采用如图所示装置：（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量

在实验室里为了验证动量守恒定律，采用如图所示装置：（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则对两球质量和半径关系要求为______．A．m1＞m2，r1＞r2　 B．m1＞m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2 D．m1＜m2，r1=r2（2）进行实验时，以下所提供的测量工具中必需的是______．A．直尺　B．秒表　C．天平　D．弹簧测力计（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在进行实验时，碰前入射小球落点为______点（填写“M”、“P”、“N”）．“验证动量守恒定律”的表达式为______（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，小球抛出点的高度相等，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．实验需要直尺与天平，
故选：AC．
（3）两球碰撞后入射球的速度小于被碰球的速度，碰撞前入射小球速度大于碰撞后的速度，
由图示可知，P为碰前入射小球落点位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置．
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：（1）C；（2）AC；（3）P；