动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域．运用动量守恒定律解...

动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域．运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的、两个方向上分别研究．如图所示，质量分别为、的球和球构成一系统，不考虑系统的外力作用．球以速度（方向沿轴正向）与静止的球碰撞，若速度不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度、都会偏离的方向，偏角分别为、，且、、、、均己知．

（1）请写出计算、的大小时主要依据的关系式．

（2）请分析说明球对球的平均作用力的方向．

（3）若两球质量相等，并发生弹性碰撞，请分析说明碰后两球速度方向的关系．

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（1）动量定理可以表示为Δp=FΔt，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是υ，如图1所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。

a．分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δpx、Δpy；

b．分析说明小球对木板的作用力的方向。

（2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。

一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图②所示，图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行。请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。

a．光束①和②强度相同；

b．光束①比②强度大。

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（1）动量定理可以表示为Δp=FΔt，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如图1所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。

a．分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δpx、Δpy；

b．分析说明小球对木板的作用力的方向。

（2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。

一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图②所示。图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行。请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。

a．光束①和②强度相同；

b．光束①比②强度大。

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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。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________，间接地解决这个问题。

A．小球开始释放时的高度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

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如图1，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两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．小球开始释放的高度h

B．小球抛出点距地面的高度H

C．小球平抛运动的射程

②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球m1多次从斜面上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静置与轨道水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。

接下来完成的必要步骤是_____。（填写选项前的符号）

A．用天平测量两小球的质量m1、m2

B．测量小球m1开始释放的高度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M、N

E．测量平抛射程OM、ON

实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为_____。

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如图，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撤前后的动量关系。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，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球，从斜轨上S位置静上释放，与小球相碰，并多次重复，测出碰后平均落地点在M点，平均落地点在N点，不计小球与轨道润的摩擦。

（1）实验中，不需要测量的物理量是__________(填选项前的符号)。

A.两个小球的质量、　　 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）若实验中发现，则可能的原因是_______ (填选项前的符号)。

A.碰撞过程有机械能的损失

B.计算时没有将小球半径考虑进去

C.放上小球后，入射球从倾斜轨道上都止释放的位置比原来的低

（3）若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是________(填选项前的符号)。

A.OP=ON-OM　　　　　　 B.2OP=ON+OM　　　　 C.OP-ON=2OM

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如图2，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图2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。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置静止释放，与小球相撞，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、

B．测量小球开始释放高度h

C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到相碰后平均落地点的位置M、N

E．测量平抛射程OM，ON

②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）。

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在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用．在轻核聚变的核反应中，两个氘核（）以相同的动能E0做对心碰撞，该反应中释放的核能为△E，假设释放的核能全部转化为氦核（）和另一种粒子的动能．

①写出核反应方程式；

②在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和另一种粒子的动能各是多少？

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动量定理可以表示为，其中力F和动量p都是矢量。在运动动量定理处理二维问题时，可以在相互垂额直的x、y两个方向上分别研究。

如图所示，质量为m的小球斜射钢板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也时，碰撞前后的速度发小都时v，碰撞过程中忽略小球所受重力，碰撞时间为已知。求小球对钢板的作用力F。

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