[题目]用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律.实验步骤如下:①用天平测出A.B两个小球的质量mA和mB,②安装好实验装置.使斜槽的末端所在的平面保持水平,③先不在斜槽的末端放小球B.让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放.小球A离开斜槽后.频闪照相机连续拍摄小球A的两位置,④将小球B放在斜槽的末端.让小球A仍从位置P� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律，实验步骤如下：

①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；

②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；

④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；

⑤测出所需要的物理量。

请回答：

（1）实验①中A、B的两球质量应满足________。

（2）在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有________；（选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）

（3）两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是_________。

（4）在以上步骤均认真仔细操作的情况下，试分析该实验可能还存在的系统误差原因__________（写出一条即可但要具体，过于宽泛的不给分）

【答案】（1）mA＞mB （2）x0、xA、xB（由于频闪照相机的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移）（3）mAx0＝mAxA＋mBxB （4）见解析；

【解析】（1）为了防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即mA＞mB；
（2）碰撞时应有mAv0=mAvA+mBvB
由平抛规律有x=vt，小球从相同高度落下，故时间相等，上式中两边同乘以t，则有：mAx0=mAxA+mBxB，所以需要在照片中直接测量的物理量有，x0、xA、xB
（3）由（2）的分析可知，应验证的表达式为：mAx0=mAxA+mBxB
（4）由于小球A与B碰撞后，还要在水平槽中运动一小段距离然后才做平抛运动，则在测量抛出后A球的水平射程时要存在误差.

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