某同学用图甲所示的光滑轨道装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，则：（1）A球从G处

Question

某同学用图甲所示的光滑轨道装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，则：（1）A球从G处自由释放，在水平轨道末端R处与B球碰撞，B球着地的点迹如乙图所示，则碰后B球的水平射程为______cm．（2）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（或两球质量之比）（E）测量G点相对于水平槽面的高度（3）设两球的质量分别为m A 、m B ，且m A ＞m B ，如甲图所示，重垂线投影点为O，球的着地点迹的中心位置为M、P、N．用两球碰撞来验证动量守恒，满足：______（根据实验中测得的物理量、长度等，用字母符号表示）．

Answer 1

（1）由图乙所示可知，刻度尺的分度值为1mm，对球落点的平均位置读数，为65.5cm． （2）小球离开轨道后做平抛运动，小球下落的高度相同，在空中的运动时间t相同，由x=vt可知，小球的水平位移与小球的初速度v成正比，可以用小球的水平位移代小球的初速度，如果小球动量守恒，满足关系式：m A v 0 =m A v 1 +m B v 2 ，故有m A v 0 t=m A v 1 t+m B v 2 t，即m A OP=m A OM+m B ON；由此可知： A、水平槽上未放B球时，需要测量A球落点位置到O点的距离OP，故A正确； B、A球与B球碰撞后，需要测量A球落点位置到O点的距离OM，故B正确； C、只要测量A球与B球的直径相等即可，不需要测出它们的直径大小，故C错误； D、验证动量守恒需要测量A球和B球的质量（或两球质量之比），故D正确； E、不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误；故选ABD． （3）由（2）知，实验需要验证的关系式是：m A OP=m A OM+m B ON． 故答案为：（1）65.5；（65.0～66.5均正确）；（2）A、B、D；（3）m A OP=m A OM+m B ON．