题目

用如图所示的装置可以验证动量守恒定律． （1）实验中质量为的入射小球和质量为的被碰小球的质量关系是____（选填“大于”、“等于”、“小于”） （2）图中O点是小球抛出点在地面上的投影实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复本操作．接下来要完成的必要步骤是_____．（填选项前的字母） A．用天平测量两个小球的质量、      B．测量小球开始释放的高度h C．测量抛出点距地面的高度H     D．分别通过画最小的圆找到、相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM、ON （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为__________（用（2）中测量的量表示）； （4）经过测定，=45.0g，=7.5g，小球落地的平均位置距O点的距离如图所示．若用长度代表速度，则两球碰撞前“总动量”之和为_____g·cm，两球碰撞后“总动量”之和为_____g·cm． （5）用如图装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述实验类似．图中D、E、F到抛出点B的距离分别为，，．若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______ A．  B．  C．  D． 答案：大于    ADE        2016m    2001    C    【解析】 （1）在“验证碰撞中的动量守恒”实验中，为防止被碰球碰后反弹，入射球的质量必须大于被碰球的质量，（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，变形得：，因此实验需要测量：两球的质量、小球的水平位移，故选ADE．（3）由（2）分析，可知守恒表达式可表示为，（4）碰前的动量为，碰后的总动量为；（5）碰撞前，小球落在图中的E点，设其水平初速度为．小球和发生碰撞后，的落点在图中的D点，设其水平初速度为，的落点是图中的F点，设其水平初速度为．设斜面BC与水平面的倾角为，由平抛运动规律得：，，解得：，同理可解得：,，所以只要满足，即：，故选C. 【点睛】明确两种装置验证动量守恒的原理，并根据实验原理以及操作中的注意事项逐项分析，得出正确答案．由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式确定需要测量的量；

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