Question

【題目】在“驗證動量守恒定律”的實驗中：

（1）在確定小球落地點的平均位置時通常采用的做法是用圓規畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面,圓心即平均位置 ，其目的是減小實驗中的________ (選填“系統誤差”或“偶然誤差”)．

（2）入射小球每次必須從斜槽上_______滾下，這是為了保證入射小球每一次到達斜槽末端時速度相同．

（3）入射小球的質量為，被碰小球的質量為，在時，實驗中記下了O、M、P、N四個位置(如圖所示)，若滿足____________________(用、、OM、OP、ON表示)，則說明碰撞中動量守恒；若還滿足_____________________(只能用OM、OP、ON表示)，則說明碰撞前后動能也相等．

Answer 1

【答案】 偶然誤差 同一位置由靜止開始 OP＝ON－OM

【解析】（1）由于落點比較密集，又較多，每次測量距離很難，確定落點平均位置的方法是最小圓法，用圓規畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面，圓心即平均位置，這樣可以減小偶然誤差；
（2）為了保證小球每次到達斜面末端時速度相同，應讓小球每次從同一位置由靜止滑下；
（3）設落地時間為t，則有：v1=，v′1=，v′2=
而動量守恒的表達式是：m1v1=m1v1′+m2v2′
所以若兩球相碰前后的動量守恒，則有：m1OM+m2ON=m1OP成立；
若碰撞是彈性碰撞，動能是守恒的，則有： m1v12=m1v1′2+m2v2′2
即m1OM2+m2ON2=m1OP2成立
聯立可得：OP=ON-OM；