Question

【題目】某小組為驗(yàn)證滑塊碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，豎直曲面軌道與水平軌道在O處平滑連接，兩滑塊P、Q與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測(cè)出滑塊P、Q的質(zhì)量m1、m2；
②將滑塊P從斜槽上最高點(diǎn)釋放，用刻度尺測(cè)出滑塊P從O1開始在水平軌道上滑行的距離x0
（1）若要保證滑塊P、Q碰撞后均停在O1位置的右方，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)要求m1m2（填“＜”或“＞”），在此條件下，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為 ． （用測(cè)得的物理量表示）
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)若要將O1的位置向右移動(dòng)一小段距離，（填“會(huì)”或“不會(huì)”）對(duì)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律產(chǎn)生影響．

Answer 1

【答案】
（1）＞,m1 =m1 +m2
（2）不會(huì)
【解析】解：（1）為了防止碰后滑塊P反彈，應(yīng)用質(zhì)量較大的滑動(dòng)去碰質(zhì)量較小的滑塊，故要求m1＞m2；滑塊在水平地面上滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可知：

v2=2μgx

則可知：v0=

v1=

v2=

若滿足動(dòng)量守恒，則有：

m1v0=m1v1+m2v2

將速度表達(dá)式代入，化簡(jiǎn)可得：

應(yīng)驗(yàn)證的表達(dá)式為：

m1 =m1 +m2 （2）由以上分析可知，實(shí)驗(yàn)中主要分析碰撞后兩滑塊在水平地面上滑行的距離，因此將O1的位置向右移動(dòng)一小段距離對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響．

故答案為：（1）＞，m1 =m1 +m2 ；（2）不會(huì)．

（1）明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)動(dòng)能定律，求出碰撞前后兩個(gè)物體在點(diǎn)時(shí)的速度，再根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式即可確定應(yīng)用的表達(dá)式。
（2）明確實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，從而明確起點(diǎn)的確定對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。