Question

某物理实验小组的同学安装“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示．让质量为m₁的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m₂的小球发生对心碰撞，则：

(1)下列关于实验的说法正确的是_______

A．轨道末端的切线必须是水平的

B．斜槽轨道必须光滑

C．入射球m₁每次必须从同一高度滚下

D．应满足入射球m₁质量小于被碰小球m₂

(2)在实验中，根据小球的落点情况，该同学测量出OP、OM、ON、O'P、O'M、O'N的长度，用以上数据合理地写出验证动量守恒的关系式为___________________．

(3)在实验中，用20分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图所示，则小球的直径为________mm．

Answer

(1)AC (2) m1·OP＝m1·OM +m2·O′N (3)11.55mm

【解析】（1）A、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,所以A选项是正确的; 
B、“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故B错误; 
C、要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,所以C选项是正确的; 
D、为防止碰后m1被反弹,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,故D错误. 
所以AC选项是正确的. 

（2）小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,

两边同时乘以时间t,则有:

得动量守恒的表达式：

, 
(3)游标卡尺是20分度的卡尺,其精确度为0.05mm,每格的长度为0.95mm, 
则图示读数为:

综上所述本题答案是：(1). AC (2). m1·OP＝m1·OM +m2·O′N (3). 11.55mm