题目内容
【题目】某同学用图书馆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,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,图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐。
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(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
【答案】64.7(64.2到65.2范围内的都对) A、B、D
【解析】
(1)用尽可能小的圆将尽可能多的小球的落点圈住,圆心的位置就可以看成是小球的平均落点;该落点的读数为64.7cm。
(2)该实验需要验证的公式为:m1v0= m1v1+ m2v2,由于两球做平抛运动时间相同,则两边乘以t,可得m1v0t= m1v1t+ m2v2t,即m1x0= m1x1+ m2x2;式中的x0、x1、x2分别是小球A碰前和碰后以及B球碰后的落地点到O点的水平距离;则需要测量的量:水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离;A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离以及测量A球和B球的质量(或两球质量之比);故选ABD。