Question

在利用碰撞做“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图所示，一起按要求安装好后开始实验。先是不放被碰小球，重复实验若干次；然后把被碰小球净值放在斜槽末端的水平部分的前端边缘处，又重复实验若干次，在白纸上记录下重锤位置和各次实验时小球落点的平均位置，一次为O、M、P、N，设入射小球和被碰小球的质量分别为m₁、m₂，且m₁＝2m₂，则

（1）入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放，其目的是
A．为了使入射小球每次都能水平飞出槽口
B．为了使入射小球每次都以相同的动量到达槽口
C．为了使入射小球在空中飞行的时间不变
D．为了使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞
（2）下列有关本实验的说法中正确的有
A．未放被碰小球和放了被碰小球m₂时，入射小球m₁的落点分别为M、P
B．未放被碰小球和放了被碰小球m₂时，入射小球m₁的落点分别为P、M
C．未放被碰小球和放了被碰小球m₂时，入射小球m₁的落点分别为N、M
D．在误差允许的范围内若测得|ON|＝2|MP|，则标明碰撞过程中由m₁、m₂两球组成的系统动量守恒

Answer 1

（1）B；（2）BD

（1）入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放时，具有相同的重力功、摩擦力功，根据动能定理，入射小球可获得相同的动能，撞击被碰小球或直接平抛出去时具有相同的初速度，B对；小球每次都能水平飞出槽口是要求斜槽末端水平即可，与题干条件无关，A错；入射小球在空中飞行时间由斜槽末端的水平放置和离地面的高度决定，跟题干条件无关，C错；入射小球和被碰小球对心碰撞要求小球的直径相同即可，与题干条件也无关，D错。
（2）不放被碰小球时，入射球落点在P点，放上被碰小球时，两球相碰后，入射小球落点在M点，被碰小球落点在N点，A、C错B对；验证的表达式为m₁OP＝m₁OM＋m₂ON，变形后m₁MP＝m₂ON，由于m₁＝2m₂，故只要验证2MP＝ON即可，D对。