Question

如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图。

(1)本实验中，实验必须要求的条件是（________）

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端点的切线是水平的

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放

D．入射球与被碰球满足m_a>m_b，r_a=r_b

(2)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是______；

A.m_a•ON=m_a•OP+m_b•OM

B. m_a•OP=m_a•ON+m_b•OM

C.m_a•OP=m_a•OM+m_b•ON

D.m_a•OM=m_a•OP+m_b•ON

Answer

BCD C

【解析】

(1)[1]A．本实验必须要求入射小球在每次碰撞前的速度相同即可，与斜槽是否光滑无关，故A错误；

B．只有斜槽末端点的切线水平才能保证碰后小球做平抛运动，故B正确；

C．根据动能定理可知，只有满足入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放时，入射速度才能相同，故C正确；

D．根据弹性碰撞规律，若入射小球质量小于被碰小球的质量时，入射小球要被碰回，所以必须满足ma>mb；只有满足两小球的半径相同时，碰后两小球的速度才能在一条直线上，故D正确。

故选BCD。

(2)[2]碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得

小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，则有

即

故选C。