Question

用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O的距离：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知两球的质量分别为m=10g与M=20g，则

（1）下列说法正确的是      ．

A．入射球A质量应用10g的小球

B．入射球A质量应用20g的小球

C．斜槽轨道末端应调节水平，但就算不水平，只要高度一样，其实也不影响结果

D．斜槽应保证光滑，若有摩擦则实验必定失败

（2）未放B球时A球落地点是记录纸上的      点，若动量守恒，则应成立的表达式为（用题中所测各物理量的符号表示）      ．

（3）系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=      %（结果保留一位有效数字）．

Answer

（1）B； （2）P，M•OP=M•OM+m•ON； （3）2

【解析】

试题分析：（1）A、为了防止入射球反弹，应用质量大的小球去碰被碰球，故应用A球去碰B球，故A错误，B正确；

C、为了保证小球做平抛运动，末端必须水平，故C错误；

D、只要入射球由同一高度滑下即可，不需要斜面光滑，故D错误；

故选B；

（2）A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以P点是没有碰时A球的落地点，N是碰后B的落地点，M是碰后A的落地点；

根据动量守恒定律可知，应用Mv=Mv1+mv2；

因小球做平抛运动的高度相同，则下落时间相同，则一定有：

Mvt=Mv1t+mv2t

故只需验证M•OP=M•OM+m•ON即可说明动量守恒；

（3）系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差之比为：

误差===≈2%；

故答案为； 2．

故答案为：（1）B； （2）P，M•OP=M•OM+m•ON； （3）2．