某同学用图*所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实...

问题详情：

某同学用图*所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，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，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述*作10次，得到10个落点痕迹。然后把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*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)入*球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB（选填“>”“<”或“＝”）。

(2)碰撞后B球的水平*程应为________cm。

(3)下列选项中，属于本次实验必须测量的是________（填选项前的字母）。

A.水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离

B.A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离

C.测量A球或B球直径

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

(4)若mv为不变量，则需验*的关系式为_____________。

【回答】

    (1). >    (2). 64.7(64.2～65.2均可)    (3). ABD    (4). mA·OP＝mA·OM＋mB·ON

【解析】(1)为防止两球碰撞后入*球反*，入*球的质量应大于被碰球的质量，即mA大于mB。

(2) 由图乙所示可知，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)两球离开轨道后做平抛运动，它们在控制的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：

mAv0=mAv1+mBv2

两边同时乘以t得：

mAv0t=mAv1t+mBv2t

则：

mAOP=mAOM+mBON

实验需要测量小球的水平位移、小球的质量，故选ABD．

(4)有以上分析可知，需要验*的表达式为：

mA·OP＝mA·OM＋mB·ON

知识点：动量守恒定律

题型：实验,探究题