Question

【題目】某實驗小組利用如圖所示裝置驗證動量守恒定律。圖中水平氣墊導軌上裝有光電門C和D，滑塊A、B靜止放在導軌上，位置如圖所示，A的右側裝有橡皮泥，B的左側裝有撞針，如果A與B相撞，兩滑塊會“粘”在一起。A滑塊上方固定有遮光片，測出其寬度為d，光電門C、D分別連接著光電計時器（圖中未畫出），可以記錄遮光片通過光電門的時間。

(1)該實驗方案中，下列說法正確的有______。

A．要調節氣墊導軌，確保導軌水平

B．A的初始位置應盡可能靠近B

C．遮光片的寬度適當窄一些有利于減小誤差

D．A的質量一定要大于B的質量

(2)測出A（含橡皮泥）的質量、B（含撞針）的質量，給A一個向右的初速度，光電計時器記錄了A的遮光片通過光電門C的時間為t1，通過D的時間為t2，若滿足關系式_____（用題中所給物理量符號表示），則說明碰撞中A、B系統動量守恒。

(3)若不測量遮光片的寬度，此方案________（填“能”或“不能”）驗證兩滑塊A、B在碰撞過程中動量是否守恒。

Answer 1

【答案】AC 或 能

【解析】

(1)[1]A．調節氣墊導軌，確保導軌水平，才能夠滿足碰撞過程中動量守恒，故A正確；

B．滑塊A的初始位置應盡可能遠離滑塊B，這樣能夠比較準確地測量碰撞前滑塊A的速度，故B錯誤；

C．遮光片的寬度適當窄一些能夠比較準確地測量碰撞后的速度，有利于減小誤差，故C正確；

D．A、B碰撞過程中合動量方向向右，碰撞結束后整體向右運動，故對A和B之間的質量關系沒有要求，故D錯誤。

故選AC。

(2)[2]碰撞A、B系統的動量大小為，碰撞結束后A、B成為一個整體，動量大小為，若

或

說明碰撞中A、B系統動量守恒。

(3)[3]由(2)分析可知，關系式

成立，也能驗證兩滑塊A、B在碰撞過程中動量守恒，故此方案不測量遮光片的寬度，也能驗證碰撞過程中動量守恒。