Question

【題目】某物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)安裝“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．讓質(zhì)量為m1的小球從斜面上某處自由滾下與靜止在支柱上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對(duì)心碰撞，則：

(1)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是_______

A．軌道末端的切線(xiàn)必須是水平的

B．斜槽軌道必須光滑

C．入射球m1每次必須從同一高度滾下

D．應(yīng)滿(mǎn)足入射球m1質(zhì)量小于被碰小球m2

(2)在實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)小球的落點(diǎn)情況，該同學(xué)測(cè)量出OP、OM、ON、O'P、O'M、O'N的長(zhǎng)度，用以上數(shù)據(jù)合理地寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式為___________________．

(3)在實(shí)驗(yàn)中，用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得兩球的直徑相等，讀數(shù)部分如圖所示，則小球的直徑為________mm．

Answer 1

【答案】 (1)AC (2) m1·OP＝m1·OM +m2·O′N(xiāo) (3)11.55mm

【解析】（1）A、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng),則軌道的末端必須水平,所以A選項(xiàng)是正確的;
B、“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,是通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),對(duì)斜槽是否光滑沒(méi)有要求,故B錯(cuò)誤;
C、要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,所以C選項(xiàng)是正確的;
D、為防止碰后m1被反彈,入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量,即m1>m2,故D錯(cuò)誤.
所以AC選項(xiàng)是正確的.

（2）小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),它們拋出點(diǎn)的高度相同,在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,

兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t,則有:

得動(dòng)量守恒的表達(dá)式：

,
(3)游標(biāo)卡尺是20分度的卡尺,其精確度為0.05mm,每格的長(zhǎng)度為0.95mm,
則圖示讀數(shù)為:

綜上所述本題答案是：(1). AC (2). m1·OP＝m1·OM +m2·O′N(xiāo) (3). 11.55mm