Question

【題目】如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種探究動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置圖。水平桌面固定一長(zhǎng)導(dǎo)軌，一端伸出桌面，另一端裝有豎直擋板，輕彈簧的一端固定在豎直擋板上，另一端被入射小球從自然長(zhǎng)度位置A點(diǎn)壓縮至B點(diǎn)，釋放小球，小球沿導(dǎo)軌從右端水平拋出，落在水平地面上的記錄紙上，重復(fù)10次，確定小球的落點(diǎn)位置；再把被碰小球放在導(dǎo)軌的右邊緣處，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)10次，在記錄紙上分別確定入射小球和被碰小球的落點(diǎn)位置(從左到右分別記為P、Q、R)，測(cè)得OP=x1，OQ=x2，OR=x3

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)，下列說法正確的是___

A.入射小球的質(zhì)量可以小于被碰小球的質(zhì)量

B.入射小球的半徑必須大于被碰小球的半徑

C.重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都必須將彈簧壓縮至B點(diǎn)

D.導(dǎo)軌末端必須保持水平

（2）若入射球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證成立的表達(dá)式為__（用所給符號(hào)表示）；

（3）除空氣阻力影響外，請(qǐng)?jiān)僬f出一條可能的實(shí)驗(yàn)誤差來源_______。

Answer 1

【答案】CD 軌道摩擦的影響：確認(rèn)落點(diǎn)P、Q、R時(shí)的誤差：，，的測(cè)量誤差

【解析】

（1）[1]A．為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；

B．為使兩球發(fā)生正碰，入射小球的半徑必須與被碰小球的半徑相同，故B錯(cuò)誤；

C．為了保證入射球每次到達(dá)桌面邊緣的速度相同，則重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都必須將彈簧壓縮至B點(diǎn)，從而讓入射球獲得相同的彈性勢(shì)能，故C正確；

D．為了保證兩球碰后都能做平拋運(yùn)動(dòng)從而能求出飛出時(shí)的速度，導(dǎo)軌末端必須保持水平，故D正確。

故選CD。

（2）[2]兩球碰撞過程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，以向右為正方向，有

小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等，兩邊同時(shí)乘以t，有

結(jié)合碰撞前后的小球落點(diǎn)情況，換算水平距離后，有

，，

可得

（3）[3]除空氣阻力影響外，本實(shí)驗(yàn)其它的誤差有：軌道摩擦的影響；確認(rèn)落點(diǎn)P、Q、R時(shí)的誤差；，，的測(cè)量誤差。