Question

10．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，末端水平的弧形槽置于水平桌面上，實(shí)驗(yàn)時(shí)第一次從斜槽軌道上某處釋放小球A，讓它自由滾下經(jīng)桌面落至水平地面，第二次先在桌面邊緣處放置小球B，然后將小球A從第一次相同的位置釋放，并與靜止在桌面邊緣的小球B碰撞，測(cè)得第一次A球、第二次A、B兩球在水平地面上的落點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離分別為s₁、s₂、s₃，實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得A、B兩球的質(zhì)量分別為m₁、m₂，桌面離地面的高度為h，按要求回答下列問題：
（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是AD．
A．兩小球的直徑應(yīng)相等
B．兩小球的材質(zhì)應(yīng)相同
C．兩小球的質(zhì)量應(yīng)相等
D．球A的質(zhì)量應(yīng)大于球B的質(zhì)量
（2）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為m₁s₁=m₁s₂+m₂s₃；
（3）下列因素會(huì)給該實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的誤差是CD．
A．測(cè)量s₁、s₂、s₃時(shí)不考慮小球半徑
B．弧形槽對(duì)球A的摩擦
C．兩球碰撞后桌面對(duì)球A的摩擦
D．空氣的阻力．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中應(yīng)需要滿足的條件；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，利用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可明確速度關(guān)系，從而得出最終的表達(dá)式；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因可明確哪些會(huì)產(chǎn)生誤差．

解答 解：（1）在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中為了讓兩小球?qū)崿F(xiàn)對(duì)心碰撞，應(yīng)讓兩小球直徑相同； 故A正確；
B、碰撞中對(duì)兩小球的材質(zhì)沒有要求；故B錯(cuò)誤；
C、為了防止入射球反彈，應(yīng)保證球A的質(zhì)量大于球B的質(zhì)量；故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：AD；
（2）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則有：
m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，
兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：m₁s₁=m₁s₂+m₂s₃
（3）A、由于本實(shí)驗(yàn)中找出的是小球的落點(diǎn)，與小球的直徑無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、只要每次小球從同一位置滑下，則小球到達(dá)末端的速度相同，故摩擦力不會(huì)帶來(lái)誤差；故B錯(cuò)誤；
C、兩球相碰后桌面的摩擦?xí)�改變小球飛出的速度，從而產(chǎn)生誤差； 故C正確；
D、小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力會(huì)影響小球的飛行距離，從而產(chǎn)生誤差；故D正確；
故選：CD
故答案為：（1）AD； （2）m₁s₁=m₁s₂+m₂s₃；（3）CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道利用平拋運(yùn)動(dòng)得出兩小球相同的時(shí)間，從而明確碰撞前后的速度，要注意掌握這種實(shí)驗(yàn)方法．