Question

如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置图。水平桌面固定一长导轨，一端伸出桌面，另一端装有竖直挡板，轻弹簧的一端固定在竖直挡板上，另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至B点，释放小球，小球沿导轨从右端水平抛出，落在水平地面上的记录纸上，重复10次，确定小球的落点位置；再把被碰小球放在导轨的右边缘处，重复上述实验10次，在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置(从左到右分别记为P、Q、R)，测得OP=x₁，OQ=x₂，OR=x₃

（1）关于实验的要点，下列说法正确的是___

A.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量

B.入射小球的半径必须大于被碰小球的半径

C.重复实验时，每次都必须将弹簧压缩至B点

D.导轨末端必须保持水平

（2）若入射球的质量为m₁，被碰小球的质量为m₂，则该实验需要验证成立的表达式为__（用所给符号表示）；

（3）除空气阻力影响外，请再说出一条可能的实验误差来源_______。

Answer

CD 轨道摩擦的影响：确认落点P、Q、R时的误差：，，的测量误差

【解析】

（1）[1]A．为防止两球碰撞后入射球反弹，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故A错误；

B．为使两球发生正碰，入射小球的半径必须与被碰小球的半径相同，故B错误；

C．为了保证入射球每次到达桌面边缘的速度相同，则重复实验时，每次都必须将弹簧压缩至B点，从而让入射球获得相同的弹性势能，故C正确；

D．为了保证两球碰后都能做平抛运动从而能求出飞出时的速度，导轨末端必须保持水平，故D正确。

故选CD。

（2）[2]两球碰撞过程系统的动量守恒，以向右为正方向，有

小球做平抛运动的时间t相等，两边同时乘以t，有

结合碰撞前后的小球落点情况，换算水平距离后，有

，，

可得

（3）[3]除空气阻力影响外，本实验其它的误差有：轨道摩擦的影响；确认落点P、Q、R时的误差；，，的测量误差。