如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．（1）因为下落高度相同的平抛小球（不计空气阻力）的飞行时间相同，所以我们在实验中可以用平抛运动的来替代平抛运动的初

Question

如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．

（1）因为下落高度相同的平抛小球（不计空气阻力）的飞行时间相同，所以我们在实验中可以用平抛运动的___来替代平抛运动的初速度．
（2）本实验中，实验必须要求的条件是___
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端点的切线是水平的
C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D．入射球与被碰球满足m_a>m_b，r_a=r_b
（3）图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是___
A．m_a•ON=m_a•OP+m_b•OM      B．m_a•OP=m_a•ON+m_b•OM
C．m_a•OP=m_a•OM+m_b•ON      D．m_a•OM=m_a•OP+m_b•ON．

Answer 1

（1）由平抛运动规律y=(1)/(2)

gt

2

可知，当下落高度相同时落地时间相同，再根据x=

v

0

t可知

v

0

=(x)/(t)，所以可以用平抛运动的水平位移来替代平抛运动的初速度；
（2）A、本实验必须要求入射小球在每次碰撞前的速度相同，与斜槽是否光滑无关，所以A错误；
B、只有斜槽末端点的切线水平才能保证碰后小球做平抛运动，所以B正确；
C、根据动等定理mgH-

W

f

=(1)/(2)

mv

2

可知，只有满足入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放时，入射速度才能相同，所以C正确；
D、根据弹性碰撞规律，若入射小球质量小于被碰小球的质量时，入射小球要被碰回，所以必须满足

m

a

>m

b

，
只有满足两小球的半径相同时，碰后两小球的速度才能在一条直线上，所以D正确；
故选BCD
（3）根据题意，P点应是小球a没有与b碰撞时的落地位置，M点应是碰后小球a的落地位置，P点应是碰后小球b的落地位置，
根据平均动量守恒定律应有

m

a

•v

0

=

m

a

•v

a

+m

b

•v

b

再由OP=

v

0

•t，OM=

v

a

•t，ON=

v

b

•t
可得

m

a

•OP

=

m

a

•OM+

m

b

•ON
所以C正确，即实验中要验证的关系是C．
故答案为：（1）水平位移；（2）BCD；（3）C