Question

【题目】为验证“两小球碰撞过程中动量守恒”,某同学用如图的装置进行如下的实验操作:

①、先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,然后让木板绕与地面交点向右转动一定角度,然后固定木板,使小球a从斜槽轨道上某固定点A处静止释放,撞到木板井在白纸上留下点迹P1；

②、然后把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端B点,让小球a仍从原固定位置由静止开始滚下,与小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹M和N

③、用天平测得a、b两小球的质量分别为ma、mb;

④、该同学建立一个直角坐标系,如图所示,并将刻度尺测得的数据标在坐标

纸上,坐标值为B(O,h),P(x1,y1),M(x2,y2),N(x3,y3)

(1)本实验中所选用的两小球质量关系为ma_____mb(填“>”“<”或“=”)。

(2)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结果_________(填“会”或“不会”)产生误差。

(3)用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为____________________。

Answer 1

【答案】> 不会

【解析】

（1）[1]．本实验中为防止被碰球mb反弹，所选用的两小球质量关系为ma>mb。

（2）[2]．小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果不会产生误差，只要小球a到达斜槽底端的速度相同即可。

（3）[3]．对于任意一球由平抛知识可知：

解得

要验证的关系是：

其中

则

用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为