Question

【题目】如图，把两个大小相同、质量不等的金属球a、b用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于水平桌面上，两球到桌边距离相等。烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，可以验证两球相互作用过程中动量是否守恒。

(1)本实验必须测量的物理量是______

A．桌面到水平地面的高度H

B．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b的半径r

D．小球a、b离开桌面后空中飞行的时间t

E．记录纸上O1点到a球落地点A的距离O1A，O2点到b球落地点B的距离O2B

(2)用测得的物理量验证动量守恒的关系式是______

(3)事实证明，空气阻力对球的运动影响可以忽略，但本实验中多次测量均发现质量大的球的动量略小于质量小的球的动量，造成这一结果的原因是______

Answer 1

【答案】BE 摩擦力对质量大的球的冲量大

【解析】

解：(1).以向右为正方向，由动量守恒定律得：

小球离开桌面后做平抛运动，由于球的半径相等、抛出点高度相同，球在空中做平抛运动的时间相等，则：，即：，实验需要验证的表达式为：，实验需要测量两小球的质量与小球做平抛运动的水平位移，故选BE；

(2)由(1)可知，实验需要验证的表达式为：；

(3)小球与弹簧脱离后在桌面上运动过程受到摩擦力的作用，小球质量越大，小球受到的阻力越大，桌面对质量大的球的冲量大，小球离开桌面时，质量大的球的动量小于质量小的球的动量；所以造成这一结果的原因是摩擦力对质量大的球的冲量大；