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    10．某同学用如图甲装置做“探究碰撞中的不变量”实验．先将1球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的2球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让1球仍从原固定点由静止开始滚下和2球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．已知1球的质量大于2球的质量．
    （1）本实验必须测量的物理量有BD．
    A．斜槽轨道末端到水平地面的高度h
    B.1球、2球的质量m1、m2
    C.1球、2球离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
    D．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
    E.1球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h'
    （2）为测定未放被碰小球时，1球落点的平均位置，把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐，图乙给出了1球落点的情况，由图乙可得OB距离应为45.90cm．
    （3）由实验测得的数据，如果满足等式m1•OB=m1•OA+m2•OC，那么我们认为在碰撞前后系统的mv是不变的．
    （4）本实验中，实验必须要求的条件是BCD
    A．斜槽轨道必须是光滑的
    B．斜槽轨道末端点的切线是水平的
    C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
    D．入射球与被碰球满足ma＞mb，ra=rb．

    分析 （1）根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题．
    （2）以最小圆将各点圈起来，圆心的位置为落点位置；根据刻度尺的读数方法可得出对应的读数；
    （3）由（1）得出的结论即可明确应验证的表达式；
    （4）明确实验原理，知道实验中应注意的事项，注意在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．

    解答 解：（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：
    mav0=mavA+mbvB，
    两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，则maOB=maOA+mbOC，
    因此A实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故选BD．
    （2）用圆轨将各点圈起，圆心的位置为其平均落点，由图乙可得OB距离应为45.90cm．
    （3）由（1）可知，对应的表达式为：
    maOB=maOA+mbOC，
    （4）A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；
    B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；
    C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；
    D、为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，ra=rb，故D正确．
    故选：BCD．
    故答案为：（1）BD；（2）45.90；（3）m1•OB=m1•OA+m2•OC　　　 （4）BCD．

    点评 本题综合考查了动量守恒定律和平抛运动规律，综合性较强，要掌握根据平抛运动列动量守恒的方法，知道本实验中利用水平射程代替碰撞前后的速度．

    练习册系列答案
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