Question

【題目】如圖所示為“驗證動量守恒定律”實驗的裝置示意圖，現(xiàn)有帶光滑圓弧軌道的粗糙水平桌面，物塊A、B（A的質量大于B的質量）。實驗操作步驟如下：

（a）在圓弧軌道上距離桌面h高處讓A由靜止滑下，在水平桌面上不放B的情況下，使A一直沿水平桌面運動到C處靜止；

（b）再讓A從圓弧軌道上距離桌面h高處由靜止滑下，在桌面與弧軌道相接處放上B，使A與B碰撞，碰撞后讓AB繼續(xù)運動直至分別停上在D、E處；

（c）重復多次以上實驗步驟，并記錄實驗數(shù)據(jù)，選取自己認為最理想的實驗結果進行研究，根據(jù)該實驗設計，回答下列問題：

（1）實驗中除了要測量物塊A的質量m1，物塊B的質量m2，還需測量的物理量有_____；（寫出物理量名稱及表示符號）；據(jù)實驗測量出的數(shù)據(jù)和測量的物理量寫出可以驗證動量守恒定律的表達式_____；

（2）關于誤差分析和實驗測量，下列說法正確的是_____

A．A與B發(fā)生彈性碰撞還是非彈性碰撞，對實驗結果有一定的影響

B．如果A與B發(fā)生的碰撞不是正碰對實驗結果有一定的影響

C．實驗中所用的圓弧軌道不是真正的光滑，對實驗的結果影響不大

D．實驗中必須測量A起始位置距離桌面的高度

Answer 1

【答案】碰撞前A在桌面上滑行的位移為x，碰撞后A、B在桌面上滑行的距離：xA、xB； BC

【解析】

(1)設碰撞前A在桌面上滑行的位移為x，碰撞后A、B在桌面上滑行的距離分別為：xA、xB，滑塊在桌面上運動過程，由動能定理得：,，，解得：,，，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得：mAv0＝mAvA+mBvB，整理得：，實驗需要測量：碰撞前A在桌面上滑行的位移為x，碰撞后A、B在桌面上滑行的距離：xA、xB；

(2)不論是彈性碰撞還是非彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)動量都守恒，A與B發(fā)生彈性碰撞還是非彈性碰撞，對實驗結果沒有影響，故A錯誤；兩物體應發(fā)生對心正碰，如果A與B發(fā)生的碰撞不是正碰對實驗結果有一定的影響，故B正確；軌道是否光滑對滑塊在桌面上的運動沒有影響，實驗中所用的圓弧軌道不是真正的光滑，對實驗的結果影響不大，故C正確；實驗需要測量的是滑塊在桌面上滑行的距離，實驗不需要測量A起始位置距離桌面的高度，故D錯誤；