Question

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置，通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)探究碰撞過(guò)程中的不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)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(gè)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(kāi)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。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)，B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面內(nèi)，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。

（1）碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm。

（2）在以下選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量是__________

A．水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

B．測(cè)量A球與B球碰撞后，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

C．測(cè)量A球與B球的質(zhì)量

D．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

Answer 1

【答案】64.8(64.0～65.0cm均可) ABC

【解析】

（1）由圖乙所示可知，刻度尺分度值為mm，用最小的圓把這些落地點(diǎn)圈起來(lái)，其圓心為B的平均落地點(diǎn)，則由圖示可知，碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為64.80cm；
（2）小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則mAv0=mAvA+mBvB，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：mAv0t=mAvAt+mBvBt，則mAxA=mAxA′+mBxB′，因此實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量：兩球的質(zhì)量，兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，故選ABC．