Question

【題目】現用已調為水平的氣墊導軌及圖甲中所示的其它裝置驗證動量守恒定律，實驗的主要步驟為：

(1)用一游標卡尺測得擋光片的寬度d如圖乙所示，則d=___cm。用天平測得滑塊a（含擋光片）的質量為m1及滑塊b（含擋光片和彈簧）的質量為m2

(2)將滑塊b靜置于兩光電門之間，將滑塊a置于光電門1的右端，然后將滑塊a水平壓縮彈簧，滑塊a在彈簧的作用下向左彈射出去，通過光電門1后繼續向左滑動并與滑塊b發生碰撞

(3)a、b兩滑塊碰撞彈開后，分別通過光電門1和2，實驗結束

(4)實驗后，分別記錄了滑塊a先后兩次通過光電門1的時間t1和t2，及滑塊b通過光電門2的時間t3.

(5)若碰撞前后動量守恒，則驗證的表達式為 ___（用測得量符號表示）

(6)如果該碰撞為彈性碰撞，且滑塊a碰撞后也隨即向左通過光電門2，則兩滑塊的質量m1______ m2（填大于、等于或小于）

Answer 1

【答案】1.550 或 大于

【解析】

(1) [1]根據游標卡尺的讀數原理，可知擋光片的寬度

d=1.5×10mm+0.05mm×10=15.50mm=1.550cm

(5)[2]滑塊a先后兩次通過光電門1的速度分別為

滑塊b通過光電門2的速度為

設向左為正方向，則要驗證的關系為

即

(6)[3]如果該碰撞為彈性碰撞，且滑塊a碰撞后也隨即向左通過光電門2，則

解得

則