在實驗室裡為了驗*動量守恆定律，一般採用如圖*、乙兩種裝置：若入*小球質量為，半徑為；被碰小球質量為，半徑為，...

問題詳情：

在實驗室裡為了驗*動量守恆定律，一般採用如圖*、乙兩種裝置：

若入*小球質量為

，半徑為

；被碰小球質量為

，半徑為

，則要求______

A.

  

B.

 

C.

  

           

D.

  

設入*小球的質量為

，被碰小球的質量為

，則在用*裝置實驗時，驗*動量守恆定律的公式為______

用裝置圖中的字母表示

若採用乙裝置進行實驗，以下所提供的測量工具中必須有的是______

A.毫米刻度尺       

遊標卡尺       

天平       

*簧秤       

秒錶

在實驗裝置乙中，若小球和斜槽軌道非常光滑，則可以利用一個小球驗*小球在斜槽上下滑過程中的機械能守恆。這時需要測量的物理量有：小球靜止釋放的初位置到斜槽末端的高度差

，小球從斜槽末端水平飛出後平拋運動到地面的水平位移s、豎直下落高度

則所需驗*的關係式為______。

不計空氣阻力，用題中的字母符號表示

【回答】

C；   

；     AC；   

 ；   

【解析】

（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）（3）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。根據表示式確定需要測量的物理量。

（4）驗*小球在斜槽上下滑過程中的機械能守恆，即驗*在斜槽滑下動能的增加量與重力勢能的減小量是否相等。

【詳解】

（1）在小球碰撞的過程中水平方向動量守恆，則：

在碰撞過程中機械能守恆，則：

則碰後，入*小球的速度變為

要碰後入*小球的速度為：

則只要保*

即可，故選C。

（2）（3）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*小球的速度為：

碰後入*小球的速度為：

碰後被碰小球的速度為：

根據動量守恆：

，由於平拋運動的時間相等，可得

；故需要的工具有刻度尺天平。

（4）根據平拋運動的規律有：

，解得

平拋運動的初速度為

則動能的增加量為：

重力勢能的減小量為：

則需驗*：

即為：

。

【點睛】

本題考查驗動量守恆定律的實驗，要注意本實驗中運用等效思維方法，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*；在學習中要注意理解該方法的準確應用。

知識點：實驗：驗*動量守恆定律

題型：實驗,探究題