Question

【題目】在利用碰掩做“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，圖中斜槽PQ與水平箱QR平滑連接，按要求安裝好儀器后開始實驗。先不放被碰小球，重復實驗若干次；然后把被碰小球靜止放在槽的水平部分的前端邊緣R處(槽口)，又重復實驗若干次，在白紙上記錄下掛于槽口R的重錘線在記錄紙上的豎直投影點和各次實驗時小球落點的平均位置，從左至右依次為O、M、 P、N點，測得兩小球直徑相等，入射小球和被碰小球的質量分別為m1、m2，且m1=2m2則：

(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度，如圖所示讀數為________mm。

(2)入射小球每次滾下都應從斜槽上的同一位置無初速釋放，其目的是_____________。

A.為了使入射小球每次都能水平飛出糟口 B.為了使入射小球每次都以相同的動量到達槽口

C.為了使入射小球在空中飛行的時間不變 D.為了使入射小球每次都能與被碰小球對心碰撞

(3)下列有關本實驗的說法中正確的是______。

A.未放被碰小球和放了被碰小球時，入射小球m1的落點分別是M、 P

B.未放被碰小球和放了被碰小球時，入射小球m1的落點分別是P、M

C.未放被碰小球和放了被碰小球時，入肘小球m1的落點分別是N、M

D.在誤差允許的范田內若測得，則表明碰撞過程中由m1、m2兩球組成的系統動量守恒

Answer 1

【答案】3.700 BBD

【解析】

（1）螺旋測微器的主尺部分長度為3.5mm，轉動部分讀數為：20.0×0.01mm，故最終讀數為：3.5+0.200=3.700mm；
（2）入射小球每次滾下都應從斜槽上的同一位置無初速的釋放，為了使小球每次都以相同的速度飛出槽口以保證入射小球每次都以相同的動量到達槽口，故B正確，ACD錯誤．故選：B．
（3）未放被碰小球和放了被碰小球m2時，入射小球m1的落點分別為P、M．故AC錯誤，B正確；設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′，則：m1v1=m1v1′+m2v2′，設由于：m1=2m2，則有：2（v1-v'1）=v2'
設平拋的時間是t：則ON=v'1t，OM=v2't，OP=v1t
所以：若系統碰撞的過程中動量守恒，則滿足： ．故D正確．
故選：BD．