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a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面的记录纸上留

Answer 1

解题思路：（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替

（2）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，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出各自做平抛运动的落地点，根据平抛运动的特点求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等．

（3）判断机械能是否守恒就看碰撞前的动能与碰撞后两个小球的动能是否相等即可．

（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替．

所以需要测量的量为：小球a、b的质量m_a、m_b，记录纸上O点到A、B、C各点的距离

.

OA、

.

OB、

.

OC

故选AF

（2）a小球和b小球相撞后，b小球的速度增大，a小球的速度减小，所以碰撞后a球的落地点距离O点最近，b小球离O点最远，中间一个点是未放b球时a的落地点，所以相碰后，小球a、b的平均落点位置依次是图中A、C点；

（3）B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为碰后被碰小球的位置，

碰撞前入射小球的速度v1＝

.

OB

2h

g

碰撞后入射小球的速度

v2＝

.

OA

2h

g

碰撞后被碰小球的速度v3＝

.

OC

2h

g

若m_av₁=m_bv₃+m_av₂则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，

带入数据得：m_a

.

OB=m_a

.

OA+m_b

.

OC

（4）碰撞前的机械能为：[1/2]m_av₁²
碰撞后ab球的总机械能为：[1/2]m_av₂²+[1/2]m_bv₃²
要验证机械能守恒，则需判断[1/2]m_av₁²=[1/2]m_av₂²+[1/2]m_bv₃²

即ma

.

OB2=ma

.

OA2+mb

.

OC2

故答案为：①A、F； ②A、C；③ma•

.

OB＝ma•

.

OA+mb•

.

OC；④ma

.

OA2+mb

.

OC2

点评：

本题考点： 验证动量守恒定律．

考点点评： 掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．