Question

（1）实验一：甲同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图1所示，该铜丝的直径为

4.832（4.831～4.834）

mm．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．乙同学用它测量一工件的长度，游标卡尺的示数如图2所示，该工件的长度为

101.20

mm．

（2）实验二：在“在验证动量守恒定律”的实验中，
①实验中，在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是

用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置

，其目的是减小实验中的

偶然误差

（选填系统误差、偶然误差）．
②实验中入射小球每次必须从斜槽上

同一位置由静止

滚下，这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同．
 ③实验中入射小球的质量为m₁，被碰小球的质量为m₂，在m₁＞m₂时，实验中记下了O、M、P、N四个位置（如图3），若满足

m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON

（用m₁、m₂、OM、OP、ON表示），则说明碰撞中动量守恒；若还满足

OP=ON-OM

（只能用OM、OP、ON表示），则说明碰撞前后动能也相等．
④实验中若为弹性正碰，且m₁＜m₂，实验中记下了O、M、P、N四个位置如图3．未放被碰小球时，入射小球的落点应为

N

（选填M、P、N），
若满足

m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON（m₁×ON=-m₁×OM+m₂×OP，m₁×ON=-m₁×OP+m₂×OM）

（用m₁、m₂、OM、OP、ON表示），则说明碰撞中动量守恒．（不计小球与轨道间的阻力）．

Answer 1

分析：（1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读，注意两种仪器读数的不同；
（2）明确实验原理，该实验成功的关键是求出碰撞前后的小球动量大小，求出碰撞前后的速度时，该实验借助于平抛的运动规律间接的利用水平方向的位移表示物体碰撞前后速度大小，因此将速度问题转化为水平位移问题，同理动能问题也可以转化为水平位移问题，故明确了实验原理即可正确解答该题．

解答：解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×33.2mm=0.332mm，所以最终读数为：4.5mm+0.332mm=4.832mm，由于需要估读因此在范围4.831～4.834范围内均可；
游标尺上总共是20个小格，故其精度为0.05mm，主尺读数为10.1cm=101mm，游标尺上第4个刻度与主尺上某一刻度对齐，故游标读数为：0.05×4mm=0.20mm，所以最终读数为：101mm+0.20mm=101.20mm．
故答案为：4.832（4.831～4.834），101.20．
（2）①在进行实验时，该实验利用了多次实验取平均值的思想进行的，在确定小球落点时注意采用的方法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，这样可以减小实验过程中造成的偶然误差．
故答案为：用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，偶然误差．
②为了确保每次小球碰撞时速度相等，因此要求每次小球由静止从斜面上同一位置释放．
故答案为：同一位置由静止．
③在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂    ①
根据平抛运动规律有：v₀t=OP，v₁t=OM，v₂t=ON，下落时间t相同，因此有：
m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON，
若在碰撞过程中动能守恒则有：

1

2

m1

v

2 0

=

1

2

m1

v

2 1

+

1

2

m2

v

2 2

   即：

1

2

m1(OP)2=

1

2

m1(OM)2+

1

2

(ON)2  ②
联立①②解得：OP=ON-OM．
故答案为：m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON，OP=ON-OM．
④由于且m₁＜m₂，根据动量守恒可知，被碰小球的水平速度最大，因此落点水平距离最大．
在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂   
根据平抛运动规律有：v₀t=OP，v₁t=OM，v₂t=ON，下落时间t相同，因此有：
m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON，
故答案为：N，m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON（m₁×ON=-m₁×OM+m₂×OP，m₁×ON=-m₁×OP+m₂×OM）．

点评：（1）解决本题的关键掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．
（2）明确实验原理，了解具体实验操作，正确获取题目所给信息，应用物理基本规律求解，该题主要是要把动量守恒和动能守恒要用水平方向的位移表示出来，同学们一定要注意掌握．