Question

在用如圖所示的裝置做”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，入射球a的質(zhì)量為m₁，被碰球b的質(zhì)量為m₂，小球的半徑為r，各小球的落地點(diǎn)如圖所示，下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是

D

 
A．入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量相同的小球
B．讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下
C．要驗(yàn)證的表達(dá)式是m₁

.

ON

=m₁

.

OM

+m₂

.

OP

．
D．要驗(yàn)證的表達(dá)式是m₁

.

OP

=m₁

.

OM

+m₂

.

ON

．

Answer 1

分析：要保證碰撞前后a球的速度方向保持不變，則必須讓a球的質(zhì)量m₁大于b球的質(zhì)量m₂．為了保證每次小球運(yùn)動(dòng)的情況相同，故應(yīng)該讓入射小球a每次從同一位置滾下．本題要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律即m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，故需驗(yàn)證m₁

.

0P

=m₁

.

OM

+m₂

.

ON

．

解答：解：A、要保證碰撞前后a球的速度方向保持不變，則必須讓a球的質(zhì)量m₁大于b球的質(zhì)量m₂．故A錯(cuò)誤．
B、為了保證每次小球運(yùn)動(dòng)的情況相同，故應(yīng)該讓入射小球a每次從同一位置滾下．故B錯(cuò)誤．
C、要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律即m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
根據(jù)兩小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，上式可轉(zhuǎn)換為m₁v₀t=m₁v₁t+m₂v₂t
故有m₁

.

OP

=m₁

.

OM

+m₂

.

ON

，這就是要驗(yàn)證的表達(dá)式．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運(yùn)動(dòng)并且落到同一水平面上，故下落的時(shí)間相同，所以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中把本來(lái)需要測(cè)量的速度改為測(cè)量平拋過(guò)程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移，可見(jiàn)掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類題目．