2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動量和動量守恒定律 第3講 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律學(xué)案微知識驗(yàn)證動量守恒定律方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(1)測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量。(2)安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。(3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)量；改變滑塊的初速度大小和方向)。(4)驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒。方案二：利用等長懸線懸掛等大的小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)。(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2。(2)安裝：把兩個等大的小球用等長懸線懸掛起來。(3)實(shí)驗(yàn)：一個小球靜止，拉起另一個小球，放下時(shí)它們相碰。(4)測速度：通過測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度。(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒。方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)。(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量。(2)安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥。(3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車A運(yùn)動，小車B靜止，兩車碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體運(yùn)動。(4)測速度：通過紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間，由v算出速度。(5)改變條件：改變碰撞條件、重復(fù)實(shí)驗(yàn)。(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒。方案四：利用等大的小球做平拋運(yùn)動完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)。(1)先用天平測出小球質(zhì)量m1、m2。(2)按圖所示那樣安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽固定在桌邊，使槽的末端切線水平，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩小球碰撞時(shí)處于同一水平高度，且碰撞瞬間，入射球與被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行，以確保正碰后的速度方向水平。(3)在地上鋪一張白紙，在白紙上鋪放復(fù)寫紙。(4)在白紙上記下重垂線所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置。(5)先不放被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一高度處滾下，重復(fù)10次，用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心就是入射球發(fā)生碰撞前的落地點(diǎn)P。(6)把被碰小球放在斜槽末端上，讓入射小球從同一高度滾下，使它發(fā)生正碰，重復(fù)10次，仿步驟(5)求出入射小球落地點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落地點(diǎn)的平均位置N。(7)過O和N在紙上作出一直線。(8)用刻度尺量出線段OM、OP、ON的長度。把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的數(shù)值代入m1·m1·m2·，看是否成立。(9)整理實(shí)驗(yàn)器材放回原處。一、思維辨析(判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“×”。)1在上面的方案一中氣墊導(dǎo)軌必須調(diào)整成水平狀態(tài)。()2在上面的方案二中兩小球相撞時(shí)球心應(yīng)位于同一高度。()3在上面的方案四中入射小球質(zhì)量應(yīng)小于被撞小球質(zhì)量。(×)4在上面的方案四中需測出桌面到水平地面的高度。(×)二、對點(diǎn)微練1(實(shí)驗(yàn)原理)在做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，入射球a的質(zhì)量為m1，被碰球b的質(zhì)量為m2，小球的半徑為r，各小球的落地點(diǎn)如圖所示，下列關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)的說法正確的是 ()A入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量相等的小球B讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使入射球從斜槽上不同的位置滾下C要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1m1m2D要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1m1m2解析在此裝置中，應(yīng)使入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，防止入射球反彈或靜止，故A項(xiàng)錯；入射球每次滾下必須從斜槽的同一位置，保證每次碰撞都具有相同的初動量，故B項(xiàng)錯；兩球做平拋運(yùn)動時(shí)都具有相同的起點(diǎn)，故應(yīng)驗(yàn)證的關(guān)系式為m1m1m2，D項(xiàng)對，C項(xiàng)錯。答案D2(數(shù)據(jù)處理)如圖甲所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車受到水平向右的沖量時(shí)，隨即啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。甲車運(yùn)動一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動。甲乙紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運(yùn)動情況如圖乙所示，電源頻率為50 Hz，則碰撞前甲車運(yùn)動速度大小為_ m/s，甲、乙兩車的質(zhì)量之比m甲m乙_。解析由紙帶及刻度尺可得碰前甲車的速度為v1 m/s0.6 m/s。碰后兩車的共同速度v2 m/s0.4 m/s。由動量守恒定律有m甲v1(m甲m乙)v2。由此得甲、乙兩車的質(zhì)量比。答案0.621見學(xué)生用書P099微考點(diǎn)實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理核|心|微|講1在各個方案中都要求碰撞的兩物體保持“水平”和“正碰”。2在方案四中入射小球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量，防止碰后入射小球反彈。典|例|微|探【例】某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平。向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣。把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時(shí)，紙帶始終在水平方向。使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩。把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間，已知碰后兩滑塊一起運(yùn)動。先_，然后_，讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動。取下紙帶，重復(fù)步驟，選出較理想的紙帶如圖乙所示。測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。(1)試著完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_kg·m/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_kg·m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_?！窘忸}導(dǎo)思】(1)碰撞前系統(tǒng)的總動量的表達(dá)式，碰撞后系統(tǒng)的總動量的表達(dá)式。答：碰撞前系統(tǒng)總動量m1v1，碰撞后系統(tǒng)總動量(m1m2)v。(2)紙帶和滑塊受到的阻力對實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生影響嗎？答：阻力對實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生影響，會使總動量減小。解析(1)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先接通電源，后放開滑塊1。(2)作用前滑塊1的速度v1 m/s2 m/s，其質(zhì)量與速度的乘積為0.310×2 kg·m/s0.620 kg·m/s，作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度v m/s1.2 m/s，其質(zhì)量與速度的乘積之和為(0.3100.205)×1.2 kg·m/s0.618 kg·m/s。(3)相互作用前后動量減小的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦。答案(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦題|組|微|練1某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速直線運(yùn)動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力。(1)若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動的起點(diǎn)，則應(yīng)選_段來計(jì)算A碰前的速度。應(yīng)選_段來計(jì)算A和B碰后的共同速度。(均填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)已測得小車A的質(zhì)量m10.4 kg，小車B的質(zhì)量為m20.2 kg，則碰前兩小車的總動量為_ kg·m/s，碰后兩小車的總動量為_ kg·m/s。甲乙解析(1)從分析紙帶上打點(diǎn)的情況看，BC段既表示小車做勻速運(yùn)動，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準(zhǔn)確地描述小車A在碰撞前的運(yùn)動情況，應(yīng)選用BC段計(jì)算小車A碰前的速度。從CD段打點(diǎn)的情況看，小車的運(yùn)動情況還沒穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運(yùn)動穩(wěn)定，故應(yīng)選用DE段計(jì)算A和B碰后的共同速度。(2)小車A在碰撞前速度v0 m/s1.050 m/s，小車A在碰撞前動量p0m1v00.4×1.050 kg·m/s0.420 kg·m/s，碰撞后A、B的共同速度v m/s0.695 m/s，碰撞后A、B的總動量p(m1m2)v(0.20.4)×0.695 kg·m/s0.417 kg·m/s。答案(1)BCDE(2)0.4200.4172某同學(xué)用如圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)這種操作10次。O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取_ cm。(2)(多選)在以下選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行測量的有_。(填選項(xiàng)字母)A水平槽上未放B球時(shí)，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離BA球與B球碰撞后，測量A球及B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C測量A球或B球的直徑D測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E測量O點(diǎn)相對于水平槽面的高度甲乙(3)實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于入射球在斜槽上釋放點(diǎn)的位置對實(shí)驗(yàn)影響的說法正確的是_。(填選項(xiàng)字母)A釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對誤差越小，兩球速度的測量越準(zhǔn)確C釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后動量之差越小，誤差越小D釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，軌道對被碰小球的阻力越小解?1)用一盡可能小的圓把小球落點(diǎn)圈在里面，可知圓心的位置是65.7 cm，這也是小球落點(diǎn)的平均位置。(2)本實(shí)驗(yàn)中要測量的數(shù)據(jù)有：兩個小球的質(zhì)量m1、m2，三個落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x1、x2、x3，所以應(yīng)選ABD項(xiàng)。(3)入射球的釋放點(diǎn)越高，入射球碰前速度越大，相碰時(shí)內(nèi)力越大，阻力的影響相對越小，可以較好地滿足動量守恒的條件，也有利于減小測量水平位移時(shí)的相對誤差，從而使實(shí)驗(yàn)的誤差減小，選項(xiàng)C正確。答案(1)65.7(2)ABD(3)C見學(xué)生用書P1001氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，開始時(shí)兩個滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，滑塊間用繩子連接(如圖甲所示)，繩子燒斷后，兩個滑塊向相反方向運(yùn)動，圖乙為它們運(yùn)動過程的頻閃照片，頻閃的頻率為10 Hz，由圖可知：甲乙(1)A、B離開彈簧后，應(yīng)該做_運(yùn)動，已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200 g、300 g，根據(jù)照片記錄的信息，從圖中可以看出閃光照片有明顯與事實(shí)不相符合的地方是_。(2)若不計(jì)此失誤，分開后，A的動量大小為_ kg·m/s，B的動量的大小為_kg·m/s。本實(shí)驗(yàn)中得出“在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒”這一結(jié)論的依據(jù)是_。解析(1)A、B離開彈簧后因水平方向不再受外力作用，所以均做勻速直線運(yùn)動，在離開彈簧前A、B均做加速運(yùn)動，A、B兩滑塊的第一個間隔都應(yīng)該比后面勻速時(shí)相鄰間隔的長度小。(2)周期T0.1 s，v，由題圖知A、B勻速時(shí)速度分別為vA0.09 m/s，vB0.06 m/s，分開后A、B的動量大小均為p0.018 kg·m/s，方向相反，滿足動量守恒，系統(tǒng)的總動量為0。答案(1)勻速直線A、B兩滑塊的第一個間隔(2)0.0180.018A、B兩滑塊作用前后總動量不變，均為02如圖是用來驗(yàn)證動量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊緣有一豎直立柱。實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2右端接觸且兩球等高。將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上。釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)。測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動量守恒?，F(xiàn)已測出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a、B點(diǎn)離水平桌面的距離為b，C點(diǎn)與桌子邊緣間的水平距離為c。(1)還需要測量的量是_、_和_。(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動量守恒的表達(dá)式為_。(忽略小球的大小)解析(1)要驗(yàn)證動量守恒必須知道兩球碰撞前、后的動量變化，根據(jù)彈性球1碰撞前后的高度a和b，由機(jī)械能守恒可以求出碰撞前、后的速度，故只要再測量彈性球1的質(zhì)量m1，就能求出彈性球1的動量變化；根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律只要測出立柱高h(yuǎn)和桌面離水平地面的高度H就可以求出彈性球2碰撞前后的速度變化，故只要測量彈性球2的質(zhì)量和立柱高h(yuǎn)、桌面離水平地面的高度H就能求出彈性球2的動量變化。(2)根據(jù)(1)的解析可以寫出動量守恒的方程2m12m1m2。答案(1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2立柱高h(yuǎn)桌面離水平地面的高度H(2)2m12m1m23.氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計(jì))：采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB。調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平。在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上。用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1。按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作。當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時(shí)間t1和t2。(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是_。(2)利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是_，上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是_。(3)利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大?。咳绻?，請寫出表達(dá)式；如果不能，請說明理由：_。解析(1)驗(yàn)證動量守恒，需要知道物體的運(yùn)動速度，在已經(jīng)知道運(yùn)動時(shí)間的前提下，需要測量運(yùn)動物體的位移，即需要測量的量是B的右端至D板的距離L2。(2)由于運(yùn)動前兩物體是靜止的，故總動量為零，運(yùn)動后兩物體是向相反方向運(yùn)動的，設(shè)向左運(yùn)動為正，則有mAvAmBvB0，即mAmB0。造成誤差的原因：一是測量本身就存在誤差，如測量質(zhì)量、時(shí)間、距離等存在誤差；二是空氣阻力或者是導(dǎo)軌不是水平的等。(3)根據(jù)能量守恒知，兩運(yùn)動物體獲得的動能就是彈簧的彈性勢能。故有Ep。答案(1)B的右端至D板的距離L2(2)mAmB0原因見解析(3)能。Ep4某同學(xué)用如圖所示的裝置，利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接平滑，O點(diǎn)為重錘線所指的位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放置被碰球2，讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)10次，然后將球2置于水平槽末端，讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下，和球2碰撞，碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復(fù)10次。實(shí)驗(yàn)得到小球的落點(diǎn)的平均位置分別為M、N、P。(1)(多選)在該實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用的器材是下列器材中的_。(填選項(xiàng)字母)A天平B游標(biāo)卡尺C刻度尺D大小相同的鋼球兩個E大小相同的鋼球和硬橡膠球各一個(2)在此實(shí)驗(yàn)中，球1的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，需滿足m1_(填“大于”“小于”或“等于”)m2。(3)被碰球2飛行的水平距離由圖中線段_表示。(4)若實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足m1·_，就可以驗(yàn)證碰撞過程中動量守恒。解析(1)在小球碰撞過程中，水平方向根據(jù)動量守恒定律有m1v0m1v1m2v2，在做平拋運(yùn)動的過程中由于時(shí)間是相等的，所以得t·m1v0t·m1v1t·m2v2，即m1m1m2?？芍?，需要使用天平測量小球的質(zhì)量，使用刻度尺測量小球在水平方向的位移；所以需要選擇的器材有A、C、D。(2)在小球碰撞過程中，水平方向根據(jù)動量守恒定律有m1v0m1v1m2v2，在碰撞過程中動能守恒故有m1vm1vm2v，解得v1v0。要碰后入射小球的速度v10，即m1m20，故答案為大于。(3)1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度減小，都做平拋運(yùn)動，豎直高度相同，所以碰撞后2球的落地點(diǎn)是P點(diǎn)，所以被碰球2飛行的水平距離由圖中線段表示。(4)N為碰前入射小球落點(diǎn)的位置，M為碰后入射小球的位置，P為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度為v1，碰撞后入射小球的速度為v2，碰撞后被碰小球的速度為v3，若m1v1m2v3m1v2則表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒，代入數(shù)據(jù)得m1m1m2。答案(1)ACD(2)大于(3)(4)m1·m2·5為了驗(yàn)證碰撞中的動量守恒和檢驗(yàn)兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機(jī)械能損失)，某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球，按下述步驟做實(shí)驗(yàn)。用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1>m2。如圖所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點(diǎn)的切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端。先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置。將小球m2放在斜槽末端點(diǎn)B處，讓小球m1從斜槽頂端A處滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置。用毫米刻度尺量出各個落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離。圖中D，E，F(xiàn)點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為LD，LE，LF。根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的_點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的_點(diǎn)。(2)用測得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式_，則說明碰撞中動量是守恒的。(3)用測得的物理量來表示，只要再滿足關(guān)系式_，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞。解析(1)不放小球m2時(shí)，小球m1的落點(diǎn)在E點(diǎn)；放上小球m2時(shí)，小球m1撞擊小球m2后落在D點(diǎn)，小球m2落在F點(diǎn)。(2)若系統(tǒng)動量守恒，則應(yīng)滿足m1v1m1v1m2v2，由平拋運(yùn)動規(guī)律得LEcosv1t1，LEsingt，整理得v1；同理可得v1，v2，解得m1m1m2。(3)若碰撞為彈性碰撞，則應(yīng)滿足m1vm1vm2v，結(jié)合上面的結(jié)論解得m1LEm1LDm2LF。答案(1)DF(2)m1m1m2(3)m1LEm1LDm2LF