Question

【題目】為驗證“兩小球碰撞過程中動量守恒”,某同學用如圖的裝置進行如下的實驗操作:

①、先將斜槽軌道的末端調整水平,在一塊平木板表面先后釘上白紙和復寫紙,并將該木板豎直立于靠近槽口處,然后讓木板繞與地面交點向右轉動一定角度,然后固定木板,使小球a從斜槽軌道上某固定點A處靜止釋放,撞到木板井在白紙上留下點跡P1；

②、然后把半徑相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端B點,讓小球a仍從原固定位置由靜止開始滾下,與小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡M和N

③、用天平測得a、b兩小球的質量分別為ma、mb;

④、該同學建立一個直角坐標系,如圖所示,并將刻度尺測得的數據標在坐標

紙上,坐標值為B(O,h),P(x1,y1),M(x2,y2),N(x3,y3)

(1)本實驗中所選用的兩小球質量關系為ma_____mb(填“>”“<”或“=”)。

(2)小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力,這對實驗結果_________(填“會”或“不會”)產生誤差。

(3)用本實驗中所測得的量來驗證兩球碰撞過程動量守恒,其表達式為____________________。

Answer 1

【答案】> 不會

【解析】

（1）[1]．本實驗中為防止被碰球mb反彈，所選用的兩小球質量關系為ma>mb。

（2）[2]．小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對實驗結果不會產生誤差，只要小球a到達斜槽底端的速度相同即可。

（3）[3]．對于任意一球由平拋知識可知：

解得

要驗證的關系是：

其中

則

用本實驗中所測得的量來驗證兩球碰撞過程動量守恒,其表達式為