如图所示装置通过半径相同的A、B两球（质量分别为mA、mB）的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录

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如图所示装置通过半径相同的A、B两球（质量分别为m_A、m_B）的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，得到如图所示的三个落点。用刻度尺分别测量三个落点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

（1）两小球的质量关系应为m_A___________m_B（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（2）碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出N是_____球的落点，P是_____球的落点；
（3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式__________。

答案

（1）大于
（2）B，A
（3）

举一反三

用“碰撞试验器”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）试验中，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__________（填选项前的序号），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多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置B，测量平抛射程

。然后把被碰小球m₂静止于轨道的水平部分，再将入射小球m₁从斜轨上相同位置静止释放，与小球m₂相撞，并多次重复。接下来要完成的必

要步骤是__________（填选项的符号）。
A．用天平测量两个小球的质量m₁、m₂B．测量小球m₁开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m₁、m₂相碰后平均落地点的位置A、C
E．测量平抛射程

（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为__________（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为__________（用（2）中测量的量表示）。
（4）经测定，m₁=45.0g，m₂=7.5g，小球落地点的平均位置到O点的距离如图所示。碰撞前、后m₁的动量分别为p₁与p₁"，则p₁:p₁"=__________:11；若碰撞结束时 m₂的动量为p₂"，则p₁":p₂"=11: __________；所以，碰撞前、后总动量的比值

= __________；实验结果说明__________。

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用如图所示装置验证动量守恒定律，质量为mA的金属小球A用细线悬挂于O点，质量为mB的金属小球B放在离地面高度为H的桌面边缘．A、B两球半径相同，A球的悬线长为L，使悬线在A球释放前张紧，且线与竖直线的夹角为α．A球释放后摆动到最低点时恰在水平方向上与B正碰，碰撞后A球继续运动把轻质指示针C推移到与竖直线的夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺一盖有复写纸的白纸D．保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录了多次B球的落点．
（1）测量B球的水平位移时，应如何确定B球落点的平均位置______．
（2）为了验证两球碰撞过程中动量守恒，除应测两小球的质量m_A、m_B，小球半径r，摆角α、β和小球B落点的水平位移s外，还应测出______和______（用题中所给字母表示）．
（3）用测得的物理量表示碰撞后B球的动量P_B′=______（当地重力加速度g为已知）魔方格

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如图（a）所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的瞬时冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图（b）所示，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车运动速度大小为______m/s，甲、乙两车的质量比m_甲：m_乙=______．

魔方格

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某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验．入射球与被碰球半径相同．
①实验装置如下图所示．先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从 C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹．记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹．未放B球时，A球落地点是记录纸上的______点．
②释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：OM=13.10cm，OP=21.90cm，ON=26.04cm．用天平称得入射小球A的质量m₁=16.8g，被碰小球B的质量m₂=5.6g．若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，则碰前总动量p=______（ kg-m），碰后总动量p′=______（ kg-m）
③根据上面的数据处理数据，你认为能得到的结论是：在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的______．
④实验中可以将表达式m₁ v₁=m₁ v₁′+m₂ v₂′转化为m₁ s₁=m₁ s₁′+m₂ s₂′来进行验证，其中s₁、s₁′、s₂′为小球平抛的水平位移．可以进行这种转化的依据是______．（请选择一个最合适的答案）
A．小球飞出后的加速度相同
B．小球飞出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比
D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同一高度平抛，运动时间相同，所以水平位移与初速度成正比

魔方格

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某同学设计了一个用打点计时器研究“动量守恒定律”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带．
①长木板右端下面垫放一小木片的原因是______；

魔方格

②若已测得打点纸带如图（b）所示，A为运动的起点，各计数点间距分别记为AB、BC、CD和DE，用天平测得A、B两车的质量分别为m_A、m_B．，则需验证的表达式为：______．

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