Question

在做“驗證動量守恒定律”實驗時，入射球A的質(zhì)量為m₁，被碰球B的質(zhì)量為m₂，小球的直徑為d，各小球的落地點如圖所示．
（1）入射球A與被碰球B直徑相同，均為d，它們的質(zhì)量相比較，應(yīng)該是m₁______m₂（ 填“＜”或“＞”或“=”）   
（2）為了保證小球做平拋運動，必須調(diào)整斜槽使______
（3）繼續(xù)實驗步驟為：
A．在地面依次鋪白紙和復(fù)寫紙
B．確定重錘對應(yīng)點O
C．不放球B，讓球A從斜槽滑下，確定它落地點位置P
D．把球B放在立柱上，讓球A斜槽滑下，與B正碰后，確定球A、B落地點位置M、N
E．用刻度尺量出OM、OP、ON的長度，分別記做L_OM、L_OP、L_ON
F．看m₁ L_OM+m₂ L_ON 與m₁ L_OP是否相等，以驗證動量守恒
上述步驟有幾步不完善或有錯誤，請指出并寫出相應(yīng)的正確步驟．______．

Answer 1

【答案】分析：（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．
（2）為了保證小球做平拋運動，所以必須使斜槽的末端切線水平．
（3）為了保證每次小球運動的情況相同，故應(yīng)該讓入射小球a每次從同一位置滾下．本題要驗證動量守恒定律定律即m₁v=m₁v₁+m₂v₂，故需驗證m₁ L_OM+m₂ （L_ON-d）與m₁ L_OP是否相等．
解答：解：（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m₁v=m₁v₁+m₂v₂
在碰撞過程中動能守恒，故有m₁v²=m₁v₁²+m₂v₂²
解得v₁=
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m₁-m₂＞0，
故答案為：＞．
（2）要小球做平拋運動，則斜槽的末端必須水平．
故答案為；其末端切線水平．
（3）ABC選項都正確．
 D選項中，球a 應(yīng)從與C項相同高度滑下；
 E選項中，P、M、N點應(yīng)該是多次實驗落地點的平均位置．
F選項中，應(yīng)看m₁ L_OM+m₂ （L_ON-d）與m₁ L_OP是否相等
點評：本實驗的一個重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運動并且落到同一水平面上，故下落的時間相同，所以在實驗的過程當(dāng)中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移，可見掌握了實驗原理才能順利解決此類題目．