Question

【題目】某小組為驗證滑塊碰撞過程中動量守恒定律，設計了如下實驗，豎直曲面軌道與水平軌道在O處平滑連接，兩滑塊P、Q與軌道間的動摩擦因數相同，主要實驗步驟如下：

①用天平測出滑塊P、Q的質量m1、m2；
②將滑塊P從斜槽上最高點釋放，用刻度尺測出滑塊P從O1開始在水平軌道上滑行的距離x0
（1）若要保證滑塊P、Q碰撞后均停在O1位置的右方，實驗中應要求m1m2（填“＜”或“＞”），在此條件下，驗證動量守恒定律的表達式為 ． （用測得的物理量表示）
（2）實驗時若要將O1的位置向右移動一小段距離，（填“會”或“不會”）對驗證動量守恒定律產生影響．

Answer 1

【答案】
（1）＞,m1 =m1 +m2
（2）不會
【解析】解：（1）為了防止碰后滑塊P反彈，應用質量較大的滑動去碰質量較小的滑塊，故要求m1＞m2；滑塊在水平地面上滑動時，根據動能定理可知：

v2=2μgx

則可知：v0=

v1=

v2=

若滿足動量守恒，則有：

m1v0=m1v1+m2v2

將速度表達式代入，化簡可得：

應驗證的表達式為：

m1 =m1 +m2 （2）由以上分析可知，實驗中主要分析碰撞后兩滑塊在水平地面上滑行的距離，因此將O1的位置向右移動一小段距離對實驗結果沒有影響．

故答案為：（1）＞，m1 =m1 +m2 ；（2）不會．

（1）明確實驗原理，根據動能定律，求出碰撞前后兩個物體在點時的速度，再根據動量守恒定律列式即可確定應用的表達式。
（2）明確實驗原理和實驗方法，從而明確起點的確定對實驗的影響。