问题 填空题

某同学用如图所示的(a)图装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞中的守恒量,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(a)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 (b),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

(1)从图(b)可以测出碰撞后B球的水平射程应取为______cm.

(2)在以下选项中,______是本次实验必须进行的测量(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OP

B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离OM

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

(1)入射小球的平抛运动的起始位置的横坐标为0刻度,而靶球平抛的起始位置的横坐标为0.17cm,根据两小球从同一高度开始下落,故下落的时间相同,根据动量守恒定律可得mAv0=mBv1+mBv2,故有mAv0t=mBv1t+mBv2t,即mA

.
0P
=mBA
.
OM
+mB
.
ON
-d),其中d为两球的直径.

故碰撞后B球的水平的射程为

.
ON
-d=80.40-0.17=80.23cm

(2)根据(1)解答可知需要测量的物理量有mA、mB

.
OM
.
OP
.
ON
、d.故答案为ABCD.

故本题的答案为:

(1)80.23(填80cm-81cm之间均可)

(2)A、B、C、D.

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