Question

如图为某实验小组验证动量守恒的实验装置示意图。

(1)若入射小球质量为m₁，半径为r₁；被碰小球质量为m₂，半径为r₂；则m₁_____ m₂、r₁_____ r₂ (填“大于”、“等于”或者“小于”)；

(2)为完成此实验，所提供的测量工具中必需的是_____（填下列对应的字母 ）。

A．刻度尺    B．游标卡尺    C．天平    D．弹簧秤    E．秒表

Answer

大于 等于 AC

【解析】

(1)[1][2]在小球碰撞过程中，水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2

假设碰撞为弹性的，则碰撞过程中机械能守恒

解得

则要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1—m2＞0，m1＞m2，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1=r2。

(2)[3]小球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得

m1v0=m1v1+m2v2

小球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点高度相等，小球做平抛运动的时间t相等，则有

m1v0t=m1v1t+m2v2t

则有

m1x0=m1x1+m2x2

故实验需要测量：小球质量与小球做平抛运动的水平位移，测质量需要天平，测小球水平位移需要用刻度尺，故选AC。