Question

在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图所示装置：
（1）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使    ．
（2）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 m₁    m₂，r₁    r₂ （填“＞”，“＜”或“=”）
（3）入射球每次从    滚下；
（4）碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出P是    小球落地点，M是    小球的落地点．
（5）找小球落地点时，一定要重复多次，找出小球落地点的平均位置，其方法是    _．
（6）用题中的字母写出体现动量守恒定律的表达式：    ．

Answer

（1）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使其末端切线水平；
（2）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；
（3）为了保证入砰小球的速度每一次都相等，小球每次都要从同一个位置滚下；
（4）碰撞前小球的速度最大，所以距离最远的P为碰前入射小球落点的平均位置；碰后的入射小球在被碰小球的后面，所以速度最小，所以最近的M为碰后入射小球的位置，中间的N为碰后被碰小球的位置
（5）找小球落地点时，一定要重复多次，找出小球落地点的平均位置，其方法是用圆规画一尽可能小的圆，将所有落点圈进，其圆心代表平均落点．
（6）两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．根据表达式确定需要测量的物理量．
【解析】
（1）为了保证小球做平抛运动，即小球离开槽口时的速度的方向沿水平方向，必须调整斜槽使其末端切线水平；
（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有
解得
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
（3）为了保证入砰小球的速度每一次都相等，小球每次都要从同一个位置滚下；
（4）碰撞前小球的速度最大，所以距离最远的P为碰前入射小球落点的平均位置；碰后的入射小球在被碰小球的后面，所以速度最小，所以最近的M为碰后入射小球的位置，中间的N为碰后被碰小球的位置．
（5）找小球落地点时，一定要重复多次，找出小球落地点的平均位置，其方法是用圆规画一尽可能小的圆，将所有落点圈进，其圆心代表平均落点．
（6）碰撞前入射小球的速度
碰撞后入射小球的速度
碰撞后被碰小球的速度
若m1v=m2v2+m1v1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：m1OP=m1OM+m2ON

故答案为：（1）其末端切线水平．
（2）＞；=
（3）同一位置    
（4）碰前入射；碰后入射   
（5）用圆规画一尽可能小的圆，将所有落点圈进，其圆心代表平均落点．
（6）m1•OP=m1•OM+m2•ON