某同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内固定

题目描述

【题目】某同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内固定一段弧型轨道，其下端与水平桌面相切。先将质量为m1小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，测出小滑块A在水平桌面上滑行的距离x1（如图甲）；然后将另一质量为m2小滑块B放在弧型轨道的最低点，再将小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，A与B碰撞后，测出A沿桌面滑动的距离x2和B沿桌面滑动的距离x3（如图乙）。已知滑块A和B的材料相同，回答下列问题：

(1)下列选项中，属于本实验要求的是_____.

A．所用弧型轨道必须是光滑的

B．A的质量小于B的质量

C．A的质量大于B的质量

D．两次实验必须从弧型轨道上同一点无初速度释放滑块A

(2)若下列关系式_____成立，则可验证A、B组成的系统在碰撞过程中动量守恒.

A.m1x1＝m1x2+m2x3

B.m2x3＝m1x1+m1x2

答案解析

第一空.A.只要使A从同一位置由静止释放，不论圆弧轨道是否光滑，A到达水平面时的速度都相等，实验中所用圆弧轨道不必是光滑的，故A错误；BC.若A的质量小于B的质量则有可能A、B碰撞后粘在一起，A、B发生完全非弹性碰撞，所以A的质量大于B的质量才不致于反弹，故选项B错误，选项C正确；D.为保证A到达水平面时的速度相等，两次必须从圆弧轨道上同一点无初速度释放滑块A，故D正确.故填CD.第二空.A滑下在水平面运动过程，由动能定理得：，解得：．同理，碰撞后，A在水平面运动过程中，由动能定理得：，解得:，B碰撞后的速度，代入动量守恒的式子可得:.故填C.

CD C

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