Question

如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

 (1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．

A.小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m₁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m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m₁从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复．然后，分别找到m₁，m₂相碰后平均落地点的位置M,  N,测量平抛射程OM，ON。用天平测量两个小球的质量m₁，m₂。

(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_______________________________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式_________________________，(用(2)中测量的量表示)．

Answer

C m1·OP＝m1·OM＋m2·ON m1·OP2＝m1·OM2＋m2·ON2

【解析】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度，C正确．选C．

（3）设落地时间为t，由平抛运动规律得： ， ，

若两球相碰前后的动量守恒，则有：

将， ， ，代入得：

若碰撞是弹性碰撞，碰撞前后动能不变，则有：

将， ， ，代入得：