Question

【题目】某同学用如图所示的装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，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G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，然后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______填“系统误差”或“偶然误差”。

再把B球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，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，重复这种操作10次，用中同样的方法找出它们的平均落点位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B球落点痕迹如图所示，但未明确对应位置。

碰撞后B球的水平射程应为______。

在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量 ______

A.水平槽上不放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

F.测量水平槽末端P点离O点的高度

若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______用实验中测量的量表

Answer 1

【答案】偶然误差； ； ABD； ；

【解析】

明确实验原理和误差来源，知道多次测量求平均的方法只能减小偶然误差；根据碰撞的基本性质确定两小球的落点；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。

（1）多次实验求平均值是为了减小偶然误差；

（3）本实验中用质量较大的球去碰撞质量较小的球，因此碰后，被碰球的水平位移较大，故B球的水平射程应为；

（4）水平槽上未放B球时，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前A球的速度，故A正确；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后A球的速度，故B正确；本实验中不需要测量a球或b球的直径，故C错误；测量a球和b球的质量或两球质量之比，用来表示出球的质量，故D正确；不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误；实验中只需要每次让小球从同一点由静止滑下即可，不需要测量P点O点的高度，故F错误。故选ABD。

（5）根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，根据动量守恒定律可得：
故有：
即为：