Question

5．在“探究碰撞中的守恒量”的实验中，也可以探究“mv²”这个量（对应于动能）的变化情况．
①若采用弓形弹片弹开滑块的方案，如图①所示，弹开后的mv²的总量大于弹开前mv²的总量（填大于、等于或小于），这是因为弹片的弹性势能转化为滑动的动能．
②若采用图②的方案，碰撞前mv²的总量等于碰后mv²的总量（填大于、等于或小于），说明弹性碰撞中机械能守恒．
③若采用图③的方案，碰撞前mv²的总量小于碰后mv²的总量（填大于、等于或小于），说明非弹性碰撞中存在机械能损失．

Answer 1

分析 在“探究碰撞中的守恒量”的实验中探究“mv²”这个量（对应于动能）的变化情况，方法就是通过测量滑块的速度的变化，判定能量的转化关系．

解答 解：①若采用图①弓形弹片弹开滑块的方案，开始时两个滑块都处于静止状态，弹开的过程弹片的弹性势能转化为滑块的动能，所以弹开后的mv²的总量大于弹开前mv²的总量．
②若采用图②中的方案，碰撞的过程中两个滑块只受到重力和支持力的作用，且二力大小相等方向相反，是一对平衡力，所以碰撞的过程动量守恒，机械能守恒，碰撞前mv²的总量等于碰后mv²的总量．
③若采用图③中的方案，碰撞之后两个物体以相同的速度运动，所以碰撞前mv²的总量小于碰后mv²的总量，非弹性碰撞中存在机械能减少．
故答案为：①大于；弹片的弹性势能转化为滑动的动能；②等于；机械能；③小于；机械能．

点评 该题全面考查“探究碰撞中的守恒量”的实验，对该实验的原理、步骤即注意事项都有涉及，要注意明确能量关系的应用，明确能量转化的方向．