Question

如图所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m₁的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m₂的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，0点是水平轨道末端在记录纸上竖直投影点，如图所示。

（1）在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m₁______m₂（填“＞”或“＜”）；除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是______。

A．秒表          B．天平       C．刻度尺      D．打点计时器

（2）下列说法中正确的是______。

A．如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的

B．重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误

C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置

D．仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，线段OP的长度越大

Answer

> BC C

【解析】

（1）为了防止入射球碰后反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量； 小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证： m1v0=m1v1+m2v2，因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故有m1OP=m1OD+m2ON，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要毫米刻度尺，因此需要的实验器材有BC；

（2）由于各种偶然因素，如所受阻力不同等，小球的落点不可能完全重合，落点应当比较集中，但不是出现了错误；故AB错误； 由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难，故确定落点平均位置的方法是最小圆法，即用尽可能最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表落点的平均位置。故C错误； 仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，由于水平速度越小，则线段OP的长度越小，故D错误。