Question

某同学做“验证动量守恒定律”的实验（如图1所示），即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程．然后，把被碰小球静置于轨道的水平末端部分，再将入射球从斜轨上位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__（填选项前的符号）。

A．用天平测量两个小球的质量、，且有

B．测量小球开始释放的高度

C．测量抛出点距地面的高度

D．分别找到、相碰后平均落地点的位置、

E．测量平抛射程、

（2）在某次的实验中，得到小球的落点情况如图2所示，假设碰撞中系统动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为__。

（3）若碰撞中系统动量守恒，、、三者再满足关系式__，则可证明碰撞是弹性碰撞。

Answer

【解析】

（1）[1]．物体的动量用来表述，因此实验中需要测出参与守恒验证的物体的前后动量，即需测出物体质量与对应时刻的物体速度，另外碰撞球近于弹性碰撞，遵循“大”碰“小”往前跑，“小”碰“大”往回跑的规律，而本实验要求碰后向前跑，故A步骤必须。

每次使球1从同一位置滑下，力学情境不变，从而保证每次碰前速度不变，故B步骤不需要。

1、2球碰前后都从同一点（同一高度）水平飞出（平抛），碰前动量：；碰后动量：，因此守恒验证只需与比较即可，故C步骤不需要，DE步骤必需。

故答案为ADE；

（2）[2]．动量守恒，代入图中数据得：

。

（3）[3]．若为弹性碰撞同时满足动能守恒，有

；

即

联立解得：

（小球2碰撞前静止，；

也就是说满足的条件下时，有关系的碰撞可认为是弹性碰撞。