Question

【題目】如圖，把兩個大小相同、質量不等的金屬球a、b用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，置于水平桌面上，兩球到桌邊距離相等。燒斷細線，觀察兩球的運動情況，進行必要的測量，可以驗證兩球相互作用過程中動量是否守恒。

(1)本實驗必須測量的物理量是______

A．桌面到水平地面的高度H

B．小球a、b的質量ma、mb

C．小球a、b的半徑r

D．小球a、b離開桌面后空中飛行的時間t

E．記錄紙上O1點到a球落地點A的距離O1A，O2點到b球落地點B的距離O2B

(2)用測得的物理量驗證動量守恒的關系式是______

(3)事實證明，空氣阻力對球的運動影響可以忽略，但本實驗中多次測量均發現質量大的球的動量略小于質量小的球的動量，造成這一結果的原因是______

Answer 1

【答案】BE 摩擦力對質量大的球的沖量大

【解析】

解：(1).以向右為正方向，由動量守恒定律得：

小球離開桌面后做平拋運動，由于球的半徑相等、拋出點高度相同，球在空中做平拋運動的時間相等，則：，即：，實驗需要驗證的表達式為：，實驗需要測量兩小球的質量與小球做平拋運動的水平位移，故選BE；

(2)由(1)可知，實驗需要驗證的表達式為：；

(3)小球與彈簧脫離后在桌面上運動過程受到摩擦力的作用，小球質量越大，小球受到的阻力越大，桌面對質量大的球的沖量大，小球離開桌面時，質量大的球的動量小于質量小的球的動量；所以造成這一結果的原因是摩擦力對質量大的球的沖量大；