Question

17．某同學用圖Ⅰ所示裝置來驗證動量守恒定律，實驗時先讓a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復10次；然后再把b球放在斜槽軌道末端的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次，小球半徑忽略不計，回答下列問題：

（1）實驗前，軌道的調節(jié)應注意末端水平．
（2）實驗中重復多次讓a球從斜槽上釋放，應特別注意小球從同一點由靜止釋放．
（3）在實驗中結合圖1，驗證動量守恒的驗證式是下列選項中的A
A、m_a$\overline{OB}$=m_a$\overline{OA}$+m_b$\overline{OC}$
B、m_a$\overline{OC}$=m_a$\overline{OA}$+m_b$\overline{OB}$
C、m_a$\overline{OA}$=m_a$\overline{OB}$+m_b$\overline{OC}$．

Answer 1

分析 （1）在安裝實驗器材時斜槽的末端應保持水平，才能使小球做平拋運動．
（2）為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量；為了使小球發(fā)生對心碰撞，兩小球的半徑應相等．
（3）根據圖示裝置與小球的運動分析答題，再結合運量守恒定律可分析驗證動量守恒定律的表達式．

解答 解：（1）為保證小球碰前碰后速度水平，則斜槽末端切線必須水平；
（2）實驗中重復多次讓a球從斜槽上釋放，為了確定準確落點，小球應每次從同一位置由靜止釋放；
（3）⑤小球離開軌道后做平拋運動，它們在空中的運動時間相等，設為t，
由圖示可知，B為碰前入射小球落點的位置，A為碰后入射小球的位置，C為碰后被碰小球的位置，
碰撞前a的速度：v₁=$\frac{OB}{t}$，碰撞后a的速度：v₂=$\frac{OA}{t}$，碰撞后b的速度：v₃=$\frac{OC}{t}$，
我們需要驗證：m₁v₁=m₂v₃+m₁v₂，將球的速度表達式代入得：m_a$\overline{OB}$=m_a$\overline{OA}$+m_b$\overline{OC}$；故A正確；
故答案為：（1）末端水平；（2）小球從同一點由靜止釋放；（3）A．

點評 本題考查了驗證動量守恒定律的實驗和準確實驗以及對應的表達式，解題時需要知道實驗原理，能通過實驗原理分析對應的注意事項，同時能結合平拋運動的規(guī)律分析求解利用平拋位移來確定表達式的方法．