Question

【題目】某同學(xué)用如圖的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：

（1）先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙，并將該木板豎立于靠近槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，撞到木板在記錄紙上留下壓痕O。

（2）將木板向右平移適當(dāng)距離，再使小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放，撞到木板在記錄紙上留下壓痕B。

（3）把半徑相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的右邊緣，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，與b球相碰后，兩球撞在木板上，并在記錄紙上留下壓痕A和C。

①本實(shí)驗(yàn)中小球a、b的質(zhì)量ma、mb關(guān)系是____________。

②放上被碰小球，兩球相碰后，小球a在圖中的壓痕點(diǎn)為___________。

③記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C的距離y1、y2、y3，若兩球碰撞動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為_________。

Answer 1

【答案】ma> mb C

【解析】

（3）①本實(shí)驗(yàn)中要求小球a、b的質(zhì)量ma、mb關(guān)系為：ma> mb，是為了避免小球a、b碰撞后小球a反彈；

②放上被碰小球b，兩球相碰后，小球a平拋運(yùn)動(dòng)的速度減小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，根據(jù)ygt2知，豎直下降的高度增大，所以在圖中的壓痕點(diǎn)為C；

③設(shè)a單獨(dú)滾下經(jīng)過(guò)斜槽軌道末端的速度為va，兩球碰撞后a、b的速度分別為va′和vb′，若兩球碰撞動(dòng)量守恒，則mava＝mava′+mbvb′；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：vax，va′＝x；vb′＝x；聯(lián)立得：應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為：．