Question

在利用碰掩做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图中斜槽PQ与水平箱QR平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验。先不放被碰小球，重复实验若干次；然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘R处(槽口)，又重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口R的重锤线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、 P、N点，测得两小球直径相等，入射小球和被碰小球的质量分别为m₁、m₂，且m₁₌2m₂则：

(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图所示读数为________mm。

(2)入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放，其目的是_____________。

A.为了使入射小球每次都能水平飞出糟口       B.为了使入射小球每次都以相同的动量到达槽口

C.为了使入射小球在空中飞行的时间不变       D.为了使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞   

(3)下列有关本实验的说法中正确的是______。

A.未放被碰小球和放了被碰小球时，入射小球m₁的落点分别是M、 P

B.未放被碰小球和放了被碰小球时，入射小球m₁的落点分别是P、M

C.未放被碰小球和放了被碰小球时，入肘小球m₁的落点分别是N、M

D.在误差允许的范田内若测得，则表明碰撞过程中由m₁、m₂两球组成的系统动量守恒

Answer

3.700 BBD

【解析】

（1）螺旋测微器的主尺部分长度为3.5mm，转动部分读数为：20.0×0.01mm，故最终读数为：3.5+0.200=3.700mm；
（2）入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速的释放，为了使小球每次都以相同的速度飞出槽口以保证入射小球每次都以相同的动量到达槽口，故B正确，ACD错误．故选：B．
（3）未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别为P、M．故AC错误，B正确；设入射小球在初速度是v1，碰撞后的速度是v1′，被碰小球的速度是v2′，则：m1v1=m1v1′+m2v2′，设由于：m1=2m2，则有：2（v1-v'1）=v2'
设平抛的时间是t：则ON=v'1t，OM=v2't，OP=v1t
所以：若系统碰撞的过程中动量守恒，则满足： ．故D正确．
故选：BD．

点睛：实验注意事项：（1）前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．（2）利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹．