[题目]为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒 .某同学用如图所示的装置进行了如下的操作:①将斜槽轨道的末端调整水平.在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸.并将该木板竖直立于靠近槽口处.使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放.撞到木板并在白纸上留下痕迹O,②将木板向右平移适当的距离固定.再使小球a从原固定点由静止释放.撞到木板并在白纸上� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：

①将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；

②将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹P；

③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N；

④用天平测出a、b两个小球的质量分别为和，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为、和。根据上述实验，请回答下列问题：

(1)为了减小实验误差，选择入射球、被碰球时，应该使_________（填“大于”、“等于”或“小于”）。

(2)小球a和b发生碰撞后，小球a在图中白纸上撞击痕迹应是__________点。

(3)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结论___________产生影响（填“会”或“不会”）。

(4)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为__________。（用、、、、表示）

【答案】大于 N 不会

【解析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使ma大于mb；

(2)(4)[2][4]小球离开轨道后做平抛运动，设木板与抛出点之间的距离为x，由平抛运动规律得：

水平方向：

竖直方向：

解得：

碰撞前，小球a落在图中的P点，设其水平初速度为v0．小球a和b发生碰撞后，小球a的速度变小，下落的更多，a的落点在图中的N点

设其水平初速度为v1，m2的落点是图中的M点，设其水平初速度为v2．小球碰撞的过程中若动量守恒，则有：

即为

则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为：

(3)[3]只要由静止从同一位置释放小球，小球到达轨道底端时速度相等，小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果不会产生误差。

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B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

（2）实验过程中，下列做法正确的是________．

A.先释放小车，再接通电源

B.先接通电源，再释放小车

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D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处．

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