問題詳情：
如圖(a)所示，衝擊擺是一個用細線懸掛着的擺塊，*丸擊中擺塊時陷入擺塊內，使擺塊擺至某一高度，利用這種裝置可以測出*丸的發*速度。
實驗步驟如下：
①用天平測出*丸的質量m和擺塊的質量M；
②將實驗裝置水平放在桌子上，調節擺繩的長度，使*丸恰好能*入擺塊內，並使擺塊擺動平穩，同時用刻度尺測出擺長；
③讓擺塊靜止在平衡位置，扳動*簧*的扳機，把*丸*入擺塊內，擺塊和*丸推動指針一起擺動，記下指針的最大偏角；
④多次重複步驟③，記錄指針最大偏角的平均值；
⑤換不同擋位測量，並將結果填入下表。
完成下列填空：
擋位 | 平均最大偏角θ(角度) | *丸質量m(kg) | 擺塊質量M(kg) | 擺長l(m) | *丸的速度v(m/s) |
低速擋 | 15.7 | 0.007 65 | 0.078 9 | 0.270 | 5.03 |
中速擋 | 19.1 | 0.007 65 | 0.078 9 | 0.270 | 6.77 |
高速擋 | 0.007 65 | 0.078 9 | 0.270 | 7.15 |
(1)現測得高速擋指針最大偏角如圖(b)所示，請將表中數據補充完整：θ＝________。
(2)用上述測量的物理量表示發**丸的速度v＝___________。(已知重力加速度爲g)
(3)爲減小實驗誤差，每次實驗前，並不是將指針置於豎直方向的零刻度處，常常需要試*並記下各擋對應的最大指針偏角，每次正式*擊前，應預置指針，使其偏角略小於該擋的最大偏角。請寫出這樣做的一個理由：_______________________________。
【回答】
(1)22.4(22.1～22.7均正確) (2)
(3)較大的速度碰撞指針，會損失較多的機械能
【解析】：(1)由圖b可得：22.4(22.1～22.7)。
(2)根據動量守恆得：mv＝(m＋M)v′，由機械能守恆定律得：
(m＋M)v′2＝(m＋M)gl(1－cos θ)，整理得：v＝
。
(3)較大的速度碰撞指針，會損失較多的機械能(其他理由，如“擺塊在推動指針偏轉時要克服摩擦力做功”、“指針擺動較長的距離損失的機械能較多”等)。
知識點：動量守恆定律
題型：實驗,探究題
