Question

如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为m_a、m_b，半径分别是r_a、r_b，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置．

（1）本实验必须满足的条件是________．

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线水平

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放

D．入射球与被碰球满足m_a＝m_b，r_a＝r_b

（2）为了判断动量守恒，需要测量OP间的距离x₁，则还需要测量的物理量有________、________（用相应的文字和字母表示）．

（3）如果动量守恒，须满足的关系式是________（用测量物理量的字母表示）．

Answer

（1）BC （2）测量OP间的距离 测量OM间的距离 测量ON的距离

（3）

【解析】

试题分析：（1）因为平抛运动是初速度沿水平方向的运动，所以斜槽轨道末端的切线水平，我们通过斜槽得到水平的初速度，有没有摩擦力没关系，A错误B正确；为了得到相同的初速度，入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放，C正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，故D错误．

（2、3）要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离，OM间的距离，ON间的距离；

考点：“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验

【名师点睛】实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．