Question

某同学用甲图所示装置和半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次.甲图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如乙图所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，且米尺的零点与O点对齐.

     

     甲                                         乙

（1）碰撞后B球的水平射程应取为__________cm.

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：__________（填选项号）.

A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离

B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离

C.测量A球或B球的直径

D.测量A球和B球的质量（或两球质量之比）

E.测量G点相对于水平槽面的高度

Answer 1

（1）64.7 （2）ABD

解析：（1）题图中画出了B球的10个落点位置，实验中应取平均位置，方法是：用最小的圆将所有点圈在里面，圆心位置即为落点平均位置.找准平均位置，读数时应在刻度尺的最小刻度后面再估读一位.

（2）本实验装置把被碰小球放在靠近槽末端的地方，使得被碰小球B和入射小球A都从O点开始做平抛运动，且两球平抛时间相同，以平抛时间为时间单位，则平抛的水平距离在数值上等于平抛初速度.设不放B球时A球的平抛运动的水平位移为s_A，A、B相碰后，A、B两球的水平位移分别为s_A′、s_B′，A、B质量分别为m_A、m_B，则碰前A的动量可写成m_As_A,碰后A、B总动量为m_As_A′+m_Bs_B′,要验证动量是否守恒，即验证以上两动量是否相等.所以该实验应测量的物理量有m_A、m_B、s_A′、s_B′.故应选ABD.