Question

【题目】某小组为验证滑块碰撞过程中动量守恒定律，设计了如下实验，竖直曲面轨道与水平轨道在O处平滑连接，两滑块P、Q与轨道间的动摩擦因数相同，主要实验步骤如下：

①用天平测出滑块P、Q的质量m1、m2；
②将滑块P从斜槽上最高点释放，用刻度尺测出滑块P从O1开始在水平轨道上滑行的距离x0
（1）若要保证滑块P、Q碰撞后均停在O1位置的右方，实验中应要求m1m2（填“＜”或“＞”），在此条件下，验证动量守恒定律的表达式为 ． （用测得的物理量表示）
（2）实验时若要将O1的位置向右移动一小段距离，（填“会”或“不会”）对验证动量守恒定律产生影响．

Answer 1

【答案】
（1）＞,m1 =m1 +m2
（2）不会
【解析】解：（1）为了防止碰后滑块P反弹，应用质量较大的滑动去碰质量较小的滑块，故要求m1＞m2；滑块在水平地面上滑动时，根据动能定理可知：

v2=2μgx

则可知：v0=

v1=

v2=

若满足动量守恒，则有：

m1v0=m1v1+m2v2

将速度表达式代入，化简可得：

应验证的表达式为：

m1 =m1 +m2 （2）由以上分析可知，实验中主要分析碰撞后两滑块在水平地面上滑行的距离，因此将O1的位置向右移动一小段距离对实验结果没有影响．

故答案为：（1）＞，m1 =m1 +m2 ；（2）不会．

（1）明确实验原理，根据动能定律，求出碰撞前后两个物体在点时的速度，再根据动量守恒定律列式即可确定应用的表达式。
（2）明确实验原理和实验方法，从而明确起点的确定对实验的影响。