Question

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

①固定斜槽，并使軌道的末端水平；

②在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，將該木板豎直并貼緊槽口，讓小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止開始滾下，撞到木板，在白紙上留下壓痕O；

③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，在白紙上留下壓痕B；

④把半徑相同的小球b放在斜槽軌道水平段的右邊緣，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，與b球相碰后，兩球撞在木板上，在白紙上留下壓痕A和C；

(1)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是_______（填序號(hào)字母）；

A、小球a、b的質(zhì)量

B、小球a、b的半徑r

C、斜槽軌道末端到木板的水平距離x

D、球a的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差H

E、記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C的距離h1、h2、h3

(2)用(1)中所測(cè)得的物理量來表示兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，其表達(dá)式為_______；

(3)對(duì)該實(shí)驗(yàn)的探究結(jié)果沒有影響的是_______。（填序號(hào)字母）

A、木板是否豎直

B、斜槽軌道末端部分是否水平

C、斜槽軌道是否光滑

Answer 1

【答案】AE C

【解析】

(1)[1]設(shè)a單獨(dú)滾下經(jīng)過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

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

聯(lián)立得應(yīng)滿足的表達(dá)式為

本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是小球a、b的質(zhì)量ma、mb，記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C的距離h1、h2、h3；故AE正確

故選AE；

(2)[2]由以上分析可知，需要驗(yàn)證的表達(dá)式為

(3)[3]A．由表達(dá)式可知，木板是否豎直，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，故A錯(cuò)誤；

B．斜槽軌道末端部分是否水平影響小球離開斜槽是否做平拋運(yùn)動(dòng)，則對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，故B錯(cuò)誤；

C．只要小球a每次從同一高度靜止放下，小球a到達(dá)斜槽軌道末端的速度相同，所以斜槽軌道是否光滑，則對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響，故C正確。

故選C。