题目内容
【题目】某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滑下，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由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B两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，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置，图中F、E点是A碰B球前后的平均落点，J是B球的平均落点，O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的竖直平面，米尺的零点与O点对齐。
（1）为完成本实验，下列器材那些是必需的？请将这些器材前面的字母填在横线上________.
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圆规
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量（______）
A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离OF
B.A球与B球碰撞后，测量A球与B球落点位置到O点的距离OE、OJ
C.A球和B球在空中飞行的时间
D.测量G点相对于水平槽面的高度
（3）如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子正确的是_______.
A. 
B. 
C. 
D. 
【答案】 BCD AB C
【解析】（1）碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，选择向右为正方向：由动量守恒定律得
，两边同时乘以时间t得
，则
，实验需要验证的表达式为： 
．
公式可知，需要测量小球的质量，所以需要天平；需要测量小球的水平位移，所以需要使用刻度尺；小球的水平射程落点不是都落在同一个点上，需要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，需要使用圆规；故需要选择的器材有BCD
（2）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，A正确；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；小球在空中的运动时间t相同，不需要测量时间，故C错误；不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故D错误．
（3）碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，选择向右为正方向：由动量守恒定律得
，两边同时乘以时间t得
，则
，实验需要验证的表达式为： 
，C正确．
