[题目]某同学用图甲所示装置通过半径相同的A.B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量.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C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C由静止开始滚下.和B球碰撞后.A.B球分别在记录纸上� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，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C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C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，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P，为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，，米尺的零点与O点对齐。

（1）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

E．测量G点相对于水平槽面的高度

（2）碰撞后B球的水平射程应为_____cm

（3）下列有利于减小实验误差的是____。

A．选择大小一样且入射小球A的质量必须大于被碰小球B的质量；

B．斜槽PQ和水平槽QR必须光滑且水平槽QR末端应水平；

C．入射小球A每次都必须从同一位置以相同的初速度释放；

（4）若A球和B球的质量分别为MA、MB ，写出探究碰撞中的不变量的表达式__________________。（用MA、MB、OM、ON、OP，表示）

【答案】（1）ABD （2） 65.0±0.2cm （3）A (4)

【解析】（1）根据实验原理可得MAv0=MAv1+MBv2，由已测量的物理量ma、mb、OP′、OM、ON．
又因下落时间相同，即可求得：MAOP′=MAOM+MBON，所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间，需要测量A球和B球的质量以及A球两次落地时的水平距离和B球落地时的水平距离；故选ABD；

（2）碰撞后B球的水平射程落点如图所示，取所有落点中靠近中间的点读数，即可取一个最小的圆的圆心，约为64.7cm；

（3）选择大小一样且入射小球A的质量必须大于被碰小球B的质量，以保证两球发生正碰且入射球A不反弹，选项A正确；斜槽轨道不需要光滑，只要保证斜槽末端保持水平即可，故B错误．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错误；故选A.

（4）由（1）可知探究碰撞中的不变量的表达式是：MAOP′=MAOM+MBON

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