Question

18．某同學(xué)設(shè)計了如圖的實驗裝置驗證動量守恒定律．具體設(shè)計步驟如下：
A．用天平稱出A、B兩個小球的質(zhì)量m_A、m_B；
B．用細(xì)線將A、B連接，使A、B間的彈簧壓縮（彈簧長度較小且不與小球拴接），放在桌面上的指定位置；
C．剪斷細(xì)線，兩個小球在桌面上滑行后由兩側(cè)飛出桌邊并落在地面上，記錄小球落地點；
D．測量相應(yīng)物理量，記錄數(shù)據(jù)并進行驗證．
（1）關(guān)于上述實驗需要注意的事項，下列說法正確的有A
A．桌面盡可能光滑
B．桌面不需要調(diào)節(jié)水平
C．兩小球的密度要相同
（2）實驗中需要用到的測量工具有：天平和刻度尺
（3）實驗中需要測量的物理量是（寫出測量物理量的名稱和字母）：
A球質(zhì)量m_A、A球的水平位移x_OMB球質(zhì)量m_B、B球的水平位移x_PN
（4）上述測得的物理量，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，滿足關(guān)系式0=m_Ax_OM-m_Bx_PN，即可驗證動量守恒定律．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，從而確定實驗方法，明確實驗中的注意事項；
（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)處理的方法可確定應(yīng)需要的測量工具；
（3）知道實驗中測量兩球離開時的速度方法，根據(jù)平拋運動規(guī)律可將速度轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的水平位移進行分析計算；
（4）根據(jù)實驗原理進行分析，從而確定出實驗中對應(yīng)的表達(dá)式．

解答 解：（1）A、根據(jù)實驗原理可知，本實驗用兩小球平拋運動的位移來分析兩球離開彈簧時的速度，如果小球受摩擦力則速度誤差過大，所以應(yīng)讓桌面盡量光滑；故A正確；
B、為了讓小球的速度盡量不發(fā)生改變，桌面應(yīng)水平，故B錯誤
C、對于兩小球的密度沒有要求，故C錯誤；
（2）本實驗需要測量兩小球的水平位移，因此需要用到刻度尺；
（3）為了確定兩小球離開時的速度，本實驗中應(yīng)測量兩小球做平拋運動的距離；即A球平拋水平距離x_OM；B球平拋水平距離x_PN
（4）如果兩小球在分開過程中動量守恒，設(shè)向左為正方向；則有：
0=m_Av_A-m_Bv_B
而兩小球離開桌面做平拋運動的時間相等，所以有：
0=m_Av_At-m_Bv_Bt
則有：0=m_Ax_OM-m_Bx_PN
故答案為：（1）A；（2）刻度尺；（3）A球平拋水平距離x_OM；B球平拋水平距離x_PN；（4）0=m_Ax_OM-m_Bx_PN

點評 本題考查驗證動量守恒定律實驗的實驗原理以及方法，要注意正確分析題意，明確實驗中對應(yīng)的原理才能準(zhǔn)確求解，注意本實驗中平拋運動規(guī)律的準(zhǔn)確應(yīng)用．