Question

【題目】如圖所示為某同學設計的一種探究動量守恒定律的實驗裝置圖。水平桌面固定一長導軌，一端伸出桌面，另一端裝有豎直擋板，輕彈簧的一端固定在豎直擋板上，另一端被入射小球從自然長度位置A點壓縮至B點，釋放小球，小球沿導軌從右端水平拋出，落在水平地面上的記錄紙上，重復10次，確定小球的落點位置；再把被碰小球放在導軌的右邊緣處，重復上述實驗10次，在記錄紙上分別確定入射小球和被碰小球的落點位置(從左到右分別記為P、Q、R)，測得OP=x1，OQ=x2，OR=x3

（1）關于實驗的要點，下列說法正確的是___

A.入射小球的質(zhì)量可以小于被碰小球的質(zhì)量

B.入射小球的半徑必須大于被碰小球的半徑

C.重復實驗時，每次都必須將彈簧壓縮至B點

D.導軌末端必須保持水平

（2）若入射球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則該實驗需要驗證成立的表達式為__（用所給符號表示）；

（3）除空氣阻力影響外，請再說出一條可能的實驗誤差來源_______。

Answer 1

【答案】CD 軌道摩擦的影響：確認落點P、Q、R時的誤差：，，的測量誤差

【解析】

（1）[1]A．為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，故A錯誤；

B．為使兩球發(fā)生正碰，入射小球的半徑必須與被碰小球的半徑相同，故B錯誤；

C．為了保證入射球每次到達桌面邊緣的速度相同，則重復實驗時，每次都必須將彈簧壓縮至B點，從而讓入射球獲得相同的彈性勢能，故C正確；

D．為了保證兩球碰后都能做平拋運動從而能求出飛出時的速度，導軌末端必須保持水平，故D正確。

故選CD。

（2）[2]兩球碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒，以向右為正方向，有

小球做平拋運動的時間t相等，兩邊同時乘以t，有

結合碰撞前后的小球落點情況，換算水平距離后，有

，，

可得

（3）[3]除空氣阻力影響外，本實驗其它的誤差有：軌道摩擦的影響；確認落點P、Q、R時的誤差；，，的測量誤差。