Question

【題目】為了驗(yàn)證“兩小球碰撞過程中的動(dòng)量守恒”，某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行了如下的操作：

Ⅰ．將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于靠近槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；

Ⅱ．將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球a 從原固定點(diǎn)由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡B；

Ⅲ．把小球b靜止放在斜槽軌道的水平段的最右端，讓小球a 仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放，和小球b相碰后，兩小球分別撞到木板并在白紙上留下痕跡A和C；

Ⅳ．用天平測(cè)出a、b兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為ma和mb，用刻度尺測(cè)量白紙上O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離分別為y1、y2和y3。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：

（1）小球a和b發(fā)生碰撞后，小球a在圖中痕跡應(yīng)是___________點(diǎn)。

（2）小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果______產(chǎn)生誤差（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）

（3）用本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的物理量來驗(yàn)證兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒，其表達(dá)式為：_________。

Answer 1

【答案】 C 不會(huì)

【解析】（1）小球a由靜止釋放后撞在B點(diǎn)，小球a和b發(fā)生碰撞后，a的速度減小，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移不變，可知運(yùn)動(dòng)的時(shí)間增大，則下降的高度變大，應(yīng)該落在C點(diǎn)．
（2）小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差，因?yàn)橹灰�保證小球從靜止釋放到達(dá)最低點(diǎn)的速度相等即可，斜槽不一定需要光滑．
（3）根據(jù)y2＝ gt22得， ，則小球a不與小球b碰撞，平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，同理可得，小球a與b碰撞后，b的速度，a的速度，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式為mav2=mav1+mbv3，即 ．