Question

用如图甲所示装置验证动量守恒定律．实验中

甲

(1)为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是________．

A．使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出

B．使入射球与被碰小球碰后能同时飞出

C．使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向

D．使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失

(2)若A球质量为m₁＝50 g，两小球发生正碰前后的位移—时间(x－t)图象如图乙所示，则小球B的质量为m₂＝________.

乙

(3)调节A球自由下落高度，让A球以一定速度v与静止的B球发生正碰，碰后两球动量正好相等，则A、B两球的质量之比应满足________．

Answer

C 20g

【解析】（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时小球才做平抛运动,故ABD错误,C正确;
（2）由图2所示图象可以知道碰撞前： ,
由图求出碰后 和 的速度分别为:

,
两物体碰撞过程系统动量守恒,以的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: ,
代入计算得出:;
(3)设碰撞后两者的动量都为P,因为题意可以知道,碰撞前后总动量为2P,根据动量和动能的关系有:,
碰撞过程动能不增加,有： :,
计算得出:

为了入射小球碰撞时反弹，引起实验误差，所以要保证入射小球的质量大于被碰小球的质量，即

综上所述本题答案是：（1）C （2） （3）