题目内容
【题目】某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片每次通过光电门的时间t，做出h
图象，已测出小球质量为m、滑块总质量为M、挡光片宽度为d、重力加速度为g，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。
（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v1＝_____。
（2）只要满足关系式h＝_____（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。
（3）如果实验中做出的图象是一条过原点的_____（填写“倾斜直线”或“抛物线”）同样可以验证动量守恒。
【答案】
倾斜直线
【解析】
（1）小球与滑块碰撞后在气垫导轨上做匀速运动，平均速度等于瞬时速度，则v1
；
（2）根据动能定理得：mgh
得小球下滑到斜面底端的速度v0
小球与斜槽碰撞时动量守恒：mv0＝（m+M）v
又小球与斜槽通过光电门的速度v1
解得：h
；
（3）由（2）分析可知h与
成正比，所以图象是一条倾斜直线，同时可以验证动量守恒。
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