• 试题 ID 40072


【所属试卷】 动量守恒定律实验

(2023.辽宁.统考高考真题)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如下实验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中 $O A$ 为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。


测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为 $m_1$ 和 $m_2\left(m_1>m_2\right)$ 。将硬币甲放置在斜面一某一位置,标记此位置为 $B$ 。由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从 $O$点到停止处的滑行距离 $O P$ 。将硬币乙放置在 $O$ 处,左侧与 $O$ 点重合,将甲放置于 $B$ 点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后,分别测量甲乙从 $O$ 点到停止处的滑行距离 $O M$ 和 $O N$ 。保持释放位置不变,重复实验若干次,得到 $O P 、 O M 、 O N$ 的平均值分别为 $s_0 、 s_1 、 s_2$ 。
(1)在本实验中,甲选用的是 $\_\_\_\_$ (填"一元"或"一角")硬币;
(2)碰撞前,甲到 $O$ 点时速度的大小可表示为 $\_\_\_\_$ (设硬币与纸板间的动摩擦因数为 $\mu$ ,重力加速度为 $g$ );
(3)若甲、乙碰撞过程中动量守恒,则 $\frac{\sqrt{s_0}-\sqrt{s_1}}{\sqrt{s_2}}=$ $\_\_\_\_$ (用 $m_1$ 和 $m_2$ 表示),然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒;
(4)由于存在某种系统或偶然误差,计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量
大小的比值不是 1 ,写出一条产生这种误差可能的原因 $\_\_\_\_$。
A
B
C
D
E
F
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