Question

【題目】用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機拍攝的照片的來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：

①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和mB；

②安裝好實驗裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機連續(xù)拍攝小球A的兩位置(如圖乙所示)；

④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機連續(xù)拍攝下兩個小球的位置(如圖丙所示)；⑤測出所需要的物理量。

請回答：

(1)實驗①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足_____________

(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有__________；(請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”)

(3)兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是： ______________________.

Answer 1

【答案】 (1)mA>mB (2) x0、xA、xB(由于頻閃照相的頻率固定，因此只需要測量小球的水平位移) (3)mAx0＝mAxA＋mBxB

【解析】（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞過程中動能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；（2）由于頻閃照相的頻率固定，因此只需要測量小球的水平位移，在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有x0、xA、xB；（3）驗證的方程為mAx0＝mAxA＋mBxB