Question

18．某同學(xué)用實(shí)驗圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．實(shí)驗時先使A球從斜槽上某-固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作10次，實(shí)驗圖1中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)．B球落點(diǎn)痕跡如實(shí)驗圖2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊．

（1）碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為66.0cm．
（2）在以下選項中，哪些是本次實(shí)驗必須進(jìn)行的測量？答：ACE（填選項號）．
A．水平槽上未放B球時，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
B．測量A球或B球的直徑
C．A球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
D．測量G點(diǎn)相對水平槽面的高度
E．測量A球和B球的質(zhì)量．

Answer 1

分析 要保證每次小球都做平拋運(yùn)動，則軌道的末端必須水平；
要碰后入射球不反彈，根據(jù)動量守恒和動能守恒可得入射球要比靶球質(zhì)量大，要發(fā)生水平方向的對心碰撞，故二者的直徑必須相同；
在同一組的實(shí)驗中要保證入射球和靶球每次平拋的速度都相同，故每次入射球必須從同一高度由靜止釋放．

解答 解：①用盡可能小的圓將盡可能多的小球的落點(diǎn)圈住，圓心的位置就可以看成是小球的平均落點(diǎn)；該落點(diǎn)的讀數(shù)為66.0cm．
②根據(jù)（1）的分析，該實(shí)驗需要驗證的公式為${m}_{1}•\overline{OP}={m}_{1}\overline{OM}+{m}_{2}\overline{ON}$，需要測量的物理量有兩個小球的質(zhì)量和三段平拋的水平距離；故選：ACE
故答案為：（1）66.0；（2）ACE

點(diǎn)評 本題考查驗證動量守恒定律；主要是要把動量守恒要用水平方向的位移表示出來，同學(xué)們一定要注意掌握，因為這是本實(shí)驗的一個重要的技巧．