Question

【题目】某同学用如图1所示装置通过两球碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使m1球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把m2球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让m1球仍从位置S由静止开始滚下，和m2球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处：

(1)对于实验的操作要求，下列说法正确的是______________；

A．m1球的质量一定大于m2球的质量，m1球的半径可以大于m2球的半径

B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道末端可以不水平

D．将小球静止放在的轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平

E．每次实验中，m1球必须从同一位置静止释放。

F．本实验必需使用的器材有刻度尺、天平和秒表

(2)在某次实验中，测量出两小球的质量分别为m1、m2，MP的长度是L1，ON的长度是L2，则在实验误差允许范围内，本实验验证动量守恒定律的表达式为________，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律；

(3)如图2，将气热导轨水平放置做“测量弹簧弹性势能”实验。如图甲所示，用细线将两个滑块拉近，把弹簧压缩，然后烧断细线，弹簧弹开后两个滑块由静止向相反方向运动：

已知两滑块的质量都是m，两遮光片的宽度都为d，左右两侧光电门记录的挡光时间分别为T1和T2，可知被压缩弹簧的弹性势能的表达式为__________。

Answer 1

【答案】DE m1 L1= m2 L2

【解析】

(1)[1]A．m1球的质量一定大于m2球的质量，碰后m1球才会向前运动而不至于向后反弹，m1球的半径一定等于m2球的半径，两个小球才能实现对心碰撞，A错误；

BE．斜槽不一定光滑，只要小球每次都从同一位置由静止释放，就能保证每次小球到达斜槽末端时速度相同，因此B错误，E正确；

C．斜槽末端必须水平，才能保证小球做平抛运动，不同速度情况下，落地时间相同，C错误；

D．将小球静止放在的轨道末端，如果小球静止不动，则表明斜槽末端调整水平，D正确；

F．由于所有的小球都做平抛运动，落地时间相同，因此不必测量落地时间，因此本实验使用的器材不需要秒表，F错误。

故选DE。

(2)[2]根据动量守恒定律可得

而每次小球落地时间相同，可推得

整理得

即

m1 L1= m2 L2

(3)[3]根据能量守恒