Question

某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞“验证动量守恒定律”，实验装置如图甲所示．安装好实验装置，斜槽的末端水平，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，并重复多次；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，并重复多次；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．

    

              甲                               乙

（1）以下提供的器材中，本实验必需的有_______．

A．刻度尺        B．游标卡尺

C．天平         D．秒表

（2）判断斜槽末端已调节水平的方法是___________．

（3）在上述实验操作中，下列说法正确的是_______．

A．小球1的半径可以大于小球2的半径

B．小球1每次可以从斜槽的不同位置由静止滚下

C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，这样碰前的速度大，测量误差较小

D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动

（4）步骤1中，小球1落点的情况如图乙所示，则小球1落点的平均位置对应的毫米刻度尺读数为__________ cm．

（5）设小球1的质量为m₁，小球2的质量为m₂，OM的长度为l₁，OP的长度为l₂，ON的长度为l₃，则本实验验证动量守恒定律的表达式为___________________．

Answer

AC 将小球轻放在斜槽平直部分末端，若小球能在平直轨道上的任意位置静止，就表明斜槽末端已调节水平 D 46.41（46.39~46.43） =+

【解析】

(1)[1]AC．实验过程中需要测量入射球与被碰球的质量，因此实验需要天平；实验时需要测出小球落地点的水平位移，因此实验需要刻度尺，故A、C正确；

BD．实验过程中不需要测球的直径、不需要测小球的运动时间，因此不需要游标卡尺和秒表，故B、D错误；

故选AC。

(2)[2]将小球轻放在斜槽平直部分末端，若小球能在平直轨道上的任意位置静止，表面斜槽末端已调节水平。

(3)[3]A．验证动量守恒定律实验中，入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量，两球的直径应相等，故A错误。

B．将小球静止放置在轨道末端，如果小球不滚动，水面斜槽轨道末端水平，否则斜槽末端不水平，故B正确。

C．小球在斜槽上的释放点高度应适当，如果释放点的高度太高，小球离开轨道后的水平位移太大，小球将落在复写纸之外，不能确定小球的落地点，小球的释放高度不是越高越好，故C错误。

D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰，只要不移动地面上的白纸，可以随便移动复写纸的位置，故D正确。

故选D。

(4)[4]由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，估读到0.1mm，则示数为：46.41cm（46.39-46.43）.

(5)[5]平直过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

小球做平抛运动的时间t相等，两边乘以相同的平抛的运动时间t可得：

即为：

m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON

解得：