Question

在“探究碰撞中的不变量”的实验中：

(1)某同学采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。实验过程中除了要测量A球被拉起的角度，及它们碰后摆起的最大角度之外，还需测量__________（写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的守恒量，用测量的物理量表示碰撞中的守恒量应满足的关系是____________。

(2)某同学用如图乙所示斜槽实验装置探究碰撞中的不变量，必须满足的条件是_________（填选项前的字母）。

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线是水平的

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放

D．入射小球与被碰小球满足，

(3)图乙中M、P、N分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是_______（填选项前的字母）。

A．

B．

C．

D．

Answer

两球质量、 BC C

【解析】

(1)[1][2]A球静止释放到两球碰撞前，根据机械能守恒定律有

两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律有

碰撞中的不变量满足

所以用测得的物理量表示碰撞中的不变量的关系式为

还需测量的物理量为A球的质量和B球的质量。

(2)[3]A．“验证动量守恒定律”的实验中是通过平拋运动的基本规律求解碰撞前后的速度，只要小球离开轨道后做平抛运动对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；

B．要保证每次小球都做平抛运动则轨道的末端必须水平，故B正确；

C．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；

D．为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，，故D错误。

故选BC。

(3)[4]要验证动量守恒定律即

小球做平抛运动，由平抛运动规律可知，两小球在空中运动的时间相同，上式可转换为

所以需验证

故选C。