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用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量.图中PQ是斜槽,QR是水平槽.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
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问题描述:

用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量.图中PQ是斜槽,QR是水平槽.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.图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图乙所示,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)碰撞后B球的水平射程应取为___cm.

(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量___.

A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离

B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离

C.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)

D.测量G点相对于水平槽面的高度.

胡士强回答:
  (1)碰撞后b球的水平射程落点如图2所示,取所有落点中靠近中间的点读数,即可取一个最小的圆的圆心,约为64.7cm;   (2)A、斜槽的末端必须水平,才能保证两个小球离开斜槽后做平抛运动.故A正确;   B、C、D、根据实验原理可得mav0=mbv1+mbv2,   由已测量的物理量ma、mb、OB、OA、OC.   又因下落时间相同,即可求得:maOB=maOA+mbOC,   所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间,需要测量A球和B球的质量.故BD错误,C正确;   故选:AC   故答案为:(1)64.7;(2)AC
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