Question

1．在探究“外力的沖量與物體動(dòng)量變化之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，一小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行定量探究，具體操作如下：先測(cè)出遮光片的寬度為d，鉤碼質(zhì)量和小車(chē)（含遮光片）質(zhì)量分別m、M，接著調(diào)整軌道傾角平衡小車(chē)受到的摩擦力，然后用小鉤碼通過(guò)細(xì)線拉動(dòng)導(dǎo)軌上的小車(chē)在軌道上滑動(dòng)，測(cè)得小車(chē)通過(guò)兩光電門(mén)的遮光時(shí)間分別為t₁、t₂，在兩光電門(mén)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為△t，已知重力加速度為g．
（1）小車(chē)通過(guò)兩光電門(mén)過(guò)程中，小車(chē)動(dòng)量變化的大小為M（$\frac2m2koky{{t}_{2}}$-$\fraccouimoa{{t}_{1}}$）；實(shí)驗(yàn)中將鉤碼重力的沖量大小視為小車(chē)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(guān)該實(shí)驗(yàn)的誤差分析，其中正確的是CD
A．為了更準(zhǔn)確地測(cè)得小車(chē)能過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度，應(yīng)讓小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)
B．為了更準(zhǔn)確測(cè)得小車(chē)能過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度，可增大遮光片的寬度d
C．小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車(chē)受到的沖量小于mg△t
D．若實(shí)驗(yàn)中細(xì)線與軌道不平行，小車(chē)受到的沖量可能大于mg△t．

Answer 1

分析 （1）由經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度表示瞬時(shí)速度，再由動(dòng)量表達(dá)式可求得動(dòng)量的變化量；根據(jù)物體的受力情況進(jìn)行分析，從而明確拉力與重力的關(guān)系；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，明確小車(chē)受力與重力的關(guān)系；并明確用平均速度等效代替瞬時(shí)速度的方法和原理．

解答 解：（1）根據(jù)v=$\fraccaw222i{t}$可求得，小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度分別為v₁=$\fracqquacm4{{t}_{1}}$；v₂=$\fracm2c40w2{{t}_{2}}$；則動(dòng)量的變化量大小為：Mv₂-Mv₁=M（$\fracs4myugq{{t}_{2}}$-$\frac6a2awok{{t}_{1}}$）；
要將鉤碼重力的沖量大小視為小車(chē)受到的沖量大小；應(yīng)認(rèn)為繩子的拉力等于鉤碼的重力；則可知，應(yīng)保證m遠(yuǎn)小于M才能滿足；
（2）A、經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間較短，不需要讓小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)；故A錯(cuò)誤；
B、遮光片的寬度越小，則越接近瞬時(shí)速度；故不能增大寬度d；故B錯(cuò)誤；
C、小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(xì)線與軌道不平行，則小車(chē)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（$\frac4g0eyie{{t}_{2}}$-$\fracoqmsg2g{{t}_{1}}$）；m＜＜M；（2）CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要注意明確所滿足的條件可以借助驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中的條件的分析方法．