Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置，通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。

實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，然后用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓，把所有的落點(diǎn)圈在里面，圓心即平均位置，其目的是減小實(shí)驗(yàn)中的______填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”。

再把B球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)這種操作10次，用中同樣的方法找出它們的平均落點(diǎn)位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，A、B球落點(diǎn)痕跡如圖所示，但未明確對(duì)應(yīng)位置。

碰撞后B球的水平射程應(yīng)為______。

在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量 ______

A.水平槽上不放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

B.A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

C.測(cè)量A球或B球的直徑

D.測(cè)量A球和B球的質(zhì)量、

E.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

F.測(cè)量水平槽末端P點(diǎn)離O點(diǎn)的高度

若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為______用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的量表

Answer 1

【答案】偶然誤差； ； ABD； ；

【解析】

明確實(shí)驗(yàn)原理和誤差來(lái)源，知道多次測(cè)量求平均的方法只能減小偶然誤差；根據(jù)碰撞的基本性質(zhì)確定兩小球的落點(diǎn)；根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式分析答題。

（1）多次實(shí)驗(yàn)求平均值是為了減小偶然誤差；

（3）本實(shí)驗(yàn)中用質(zhì)量較大的球去碰撞質(zhì)量較小的球，因此碰后，被碰球的水平位移較大，故B球的水平射程應(yīng)為；

（4）水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量a球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測(cè)量出碰撞前A球的速度，故A正確；A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測(cè)量出碰撞后A球的速度，故B正確；本實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量a球或b球的直徑，故C錯(cuò)誤；測(cè)量a球和b球的質(zhì)量或兩球質(zhì)量之比，用來(lái)表示出球的質(zhì)量，故D正確；不需要測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度，故E錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中只需要每次讓小球從同一點(diǎn)由靜止滑下即可，不需要測(cè)量P點(diǎn)O點(diǎn)的高度，故F錯(cuò)誤。故選ABD。

（5）根據(jù)兩小球從同一高度開(kāi)始下落，故下落的時(shí)間相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：
故有：
即為：