如圖所示為驗*動量守恆的實驗裝置示意圖．（1）若入*小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2...

問題詳情：

如圖所示為驗*動量守恆的實驗裝置示意圖．

（1）若入*小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2則　　

A．m1＞m2，r1＞r2                  B．m1＞m2，r1＜r2

C．m1＞m2，r1=r2                  D．m1＜m2，r1=r2

（2）為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是　　．

A．直尺      B．遊標卡尺         C．天平          D．*簧秤          E．秒錶

（3）設入*小球的質量為m1，被碰小球的質量為m2，P為碰前入*小球落點的平均位置，則關係式（用m1、m2及圖中字母表示）　　成立，即表示碰撞中動量守恆．

【回答】

驗*動量守恆定律．

【分析】（1）為了保*碰撞前後使入*小球的速度方向不變，故必須使入*小球的質量大於被碰小球的質量．為了使兩球發生正碰，兩小球的半徑相同；

（2）兩球做平拋運動，由於高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運動的初速度．將需要驗*的關係速度用水平位移替代．

【解答】解：（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恆定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞過程中動能守恆故有m1v02=m1v12+m2v22

解得v1=

要碰後入*小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0，

m1＞m2，

為了使兩球發生正碰，兩小球的半徑相同，r1=r2

故選C

（2）P為碰前入*小球落點的平均位置，M為碰後入*小球的位置，N為碰後被碰小球的位置，

碰撞前入*小球的速度

碰撞後入*小球的速度

碰撞後被碰小球的速度

若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過該實驗驗*了兩球碰撞過程中動量守恆，

帶入資料得：m1=m1+m2

所以需要測量質量和水平位移，用到的儀器是直尺、天平．

故*為：（1）C  （2）AC  （3）m1=m1+m2

【點評】本題是運用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗*的方程變成容易驗*．

知識點：動量守恆定律

題型：實驗,探究題