Question

某同学用如图所示的（a）图装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞中的守恒量，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，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，图（a）中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图 （b），其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐
（1）从图（b）可以测出碰撞后B球的水平射程应取为    cm．
（2）在以下选项中，    是本次实验必须进行的测量（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OP
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离OM
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．

Answer

根据实验原理可得mAv=mBv1+mBv2，根据下落时间相同可得mA=mBA+mB（-d），故需要测量的物理量有mA、mB、、、、d．
【解析】
（1）入射小球的平抛运动的起始位置的横坐标为0刻度，而靶球平抛的起始位置的横坐标为0.17cm，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mAv=mBv1+mBv2，故有mAvt=mBv1t+mBv2t，即mA=mBA+mB（-d），其中d为两球的直径．
故碰撞后B球的水平的射程为-d=80.40-0.17=80.23cm
（2）根据（1）解答可知需要测量的物理量有mA、mB、、、、d．故答案为ABCD．
故本题的答案为：
（1）80.23（填80cm-81cm之间均可）
（2）A、B、C、D．