Question

【題目】某同學(xué)用如圖1所示裝置通過(guò)兩球碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使m1球從斜槽上某一固定位置S由靜止開(kāi)始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把m2球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓m1球仍從位置S由靜止開(kāi)始滾下，和m2球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡重復(fù)這種操作10次，得到了如圖所示的三個(gè)落地處：

(1)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的操作要求，下列說(shuō)法正確的是______________；

A．m1球的質(zhì)量一定大于m2球的質(zhì)量，m1球的半徑可以大于m2球的半徑

B．斜槽軌道必須光滑

C．斜槽軌道末端可以不水平

D．將小球靜止放在的軌道末端看小球是否滾動(dòng)來(lái)檢測(cè)斜槽軌道末端是否水平

E．每次實(shí)驗(yàn)中，m1球必須從同一位置靜止釋放。

F．本實(shí)驗(yàn)必需使用的器材有刻度尺、天平和秒表

(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量出兩小球的質(zhì)量分別為m1、m2，MP的長(zhǎng)度是L1，ON的長(zhǎng)度是L2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為________，即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律；

(3)如圖2，將氣熱導(dǎo)軌水平放置做“測(cè)量彈簧彈性勢(shì)能”實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示，用細(xì)線(xiàn)將兩個(gè)滑塊拉近，把彈簧壓縮，然后燒斷細(xì)線(xiàn)，彈簧彈開(kāi)后兩個(gè)滑塊由靜止向相反方向運(yùn)動(dòng)：

已知兩滑塊的質(zhì)量都是m，兩遮光片的寬度都為d，左右兩側(cè)光電門(mén)記錄的擋光時(shí)間分別為T1和T2，可知被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為__________。

Answer 1

【答案】DE m1 L1= m2 L2

【解析】

(1)[1]A．m1球的質(zhì)量一定大于m2球的質(zhì)量，碰后m1球才會(huì)向前運(yùn)動(dòng)而不至于向后反彈，m1球的半徑一定等于m2球的半徑，兩個(gè)小球才能實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，A錯(cuò)誤；

BE．斜槽不一定光滑，只要小球每次都從同一位置由靜止釋放，就能保證每次小球到達(dá)斜槽末端時(shí)速度相同，因此B錯(cuò)誤，E正確；

C．斜槽末端必須水平，才能保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，不同速度情況下，落地時(shí)間相同，C錯(cuò)誤；

D．將小球靜止放在的軌道末端，如果小球靜止不動(dòng)，則表明斜槽末端調(diào)整水平，D正確；

F．由于所有的小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)間相同，因此不必測(cè)量落地時(shí)間，因此本實(shí)驗(yàn)使用的器材不需要秒表，F錯(cuò)誤。

故選DE。

(2)[2]根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得

而每次小球落地時(shí)間相同，可推得

整理得

即

m1 L1= m2 L2

(3)[3]根據(jù)能量守恒