Question

【题目】某同学用图甲所示装置通过半径相同的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。在记录纸上记下重垂线所指的位置O。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，确定小球a的落点平均位置B。再把b球放在水平槽末端R，让a球仍从固定位置G由静止开始滚下，与b球碰撞后，落到水平地面的记录纸上，重复10次，得到两球的落点平均位置分别为A和C，其中b球落点痕迹如图乙所示。米尺水平放置，米尺的零点与O点对齐。

（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x1；

B．a球与b球碰撞后，分别测量a球和b球的落点位置到O点的距离x2、x3；

C．测量a球或b球的直径r；

D．测量a球和b球的质量ma、mb（或两球质量之比）；

E．测量G点相对于水平槽面的高度H。

（3）按照本实验方法，已知a球的质量为ma，b球的质量为mb，ma＞mb，那么动量守恒验证式

是 （用实验中所测物理量相应字母表示）。

Answer 1

【答案】（1）64．7 （答数在64．2到65．2范围内的都给分）（2）ABD （3）ma x1=ma x2+mb x3

【解析】试题分析：（1）碰撞后b球的水平射程落点如图2所示，取所有落点中靠近中间的点读数，即可取一个最小的圆的圆心，约为64．5cm；

（2）A、水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前a球的速度，故A正确；

B、a球与b球碰撞后，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后a球的速度，故B正确；

C、不需要测量a球或b球的直径，故C错误；

D、测量a球和b球的质量（或两球质量之比），用来表示出球的质量，故D正确；

E、不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误．故选ABD．

（3）根据实验原理可得mav0=mbv1+mbv2，由已测量的物理量ma、mb、OB、OA、OC．又因下落时间相同，即可求得：maOB=maOA+mbOC。