Question

某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验

某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一故定位置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球放在水平槽末端，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？答：______（填选项号）．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球或B球的直径D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E．测量G点相对于水平槽面的高度（3）若未放B球时，A球的落点为P，A球与B球碰后的落点分别方M、N，那么能表示碰撞中动量守恒的式子应为______．

Answer 1

（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65.0cm；
（2）A、水平槽上未放B球时，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前a球的速度，故A正确；
B、A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后A球的速度，故B正确；
C、不需要测量A球或B球的直径，故C错误；
D、测量A球和B球的质量（或两球质量之比），用来表示出球的质量，故D正确；
E、不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误．故选：ABD．
（3）碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，
由动量守恒定律得：m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，两边同时乘以时间t得：m_Av₀t=m_Av₁t+m_Bv₂t，
则m_AOP=m_AOM+m_BON，实验需要验证的表达式为：m_AOP=m_AOM+m_BON．
故答案为：（1）65.0；（2）ABD；（3）m_AOP=m_AOM+m_BON．