Question

1．在探究“外力的沖量與物體動量變化之間的關系”的實驗中，一小組用如圖所示實驗裝置進行定量探究，具體操作如下：先測出遮光片的寬度為d，鉤碼質(zhì)量和小車（含遮光片）質(zhì)量分別m、M，接著調(diào)整軌道傾角平衡小車受到的摩擦力，然后用小鉤碼通過細線拉動導軌上的小車在軌道上滑動，測得小車通過兩光電門的遮光時間分別為t₁、t₂，在兩光電門之間的運動時間為△t，已知重力加速度為g．
（1）小車通過兩光電門過程中，小車動量變化的大小為M（$\fracqwcyug4{{t}_{2}}$-$\fracmisgsyc{{t}_{1}}$）；實驗中將鉤碼重力的沖量大小視為小車受到的沖量大小須滿足的條件是m＜＜M（用題中物理量表示）
（2）下列有關該實驗的誤差分析，其中正確的是CD
A．為了更準確地測得小車能過光電門時的速度，應讓小車做勻速運動
B．為了更準確測得小車能過光電門時的速度，可增大遮光片的寬度d
C．小車做加速運動時，小車受到的沖量小于mg△t
D．若實驗中細線與軌道不平行，小車受到的沖量可能大于mg△t．

Answer 1

分析 （1）由經(jīng)過光電門的平均速度表示瞬時速度，再由動量表達式可求得動量的變化量；根據(jù)物體的受力情況進行分析，從而明確拉力與重力的關系；
（2）根據(jù)實驗原理進行分析，明確小車受力與重力的關系；并明確用平均速度等效代替瞬時速度的方法和原理．

解答 解：（1）根據(jù)v=$\frac6q6kwqk{t}$可求得，小車經(jīng)過光電門的速度分別為v₁=$\fracysmswco{{t}_{1}}$；v₂=$\frac6cq66a6{{t}_{2}}$；則動量的變化量大小為：Mv₂-Mv₁=M（$\frackawoi6w{{t}_{2}}$-$\frac4666myc{{t}_{1}}$）；
要將鉤碼重力的沖量大小視為小車受到的沖量大�。粦�認為繩子的拉力等于鉤碼的重力；則可知，應保證m遠小于M才能滿足；
（2）A、經(jīng)過光電門的時間較短，不需要讓小車做勻速運動；故A錯誤；
B、遮光片的寬度越小，則越接近瞬時速度；故不能增大寬度d；故B錯誤；
C、小車做加速運動時，則繩子的拉力小于鉤碼的重力；故沖量小于mg△t；故C正確；
D、若細線與軌道不平行，則小車可能受到受到的合力大于鉤碼的重力；則沖量可能大于mg△t；故D正確；
故答案為：（1）M（$\frackia4kok{{t}_{2}}$-$\frac4icyaae{{t}_{1}}$）；m＜＜M；（2）CD．

點評 本題考查驗證動量守恒定律的實驗，要注意明確所滿足的條件可以借助驗證牛頓第二定律實驗中的條件的分析方法．