Question

某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验．先将球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端上，让球仍从固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．

（1）本实验必须测量的物理量有________．（填写选项对应的字母）

A．斜槽轨道末端距水平地面的高度H

B．小球a、b的质量m_a、m_b

C．小球a、b的半径r

D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

F．球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

（2）放上被碰小球b，两球（m_a>m_b）相碰后，小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_______点和________点．

（3）某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证碰撞中的动量守恒，那么判断的依据是看________和________在误差允许范围内是否相等。

Answer

BE A C

【解析】

（1）[1]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有

两边同时乘以时间t得

则

因此A实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故ACD错误，BE正确。

（2）[2][3]由图所示装置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为B点，碰撞后a、b的落点点分别为A、C点。

（3）[4][5]由（1）可知，实验需要验证的表达式为

因此比较，与即可判断动量是否守恒。