Question

某同學(xué)用如圖1所示的裝置探究“碰撞中的動量守恒守恒”．先將質(zhì)量為m_a的a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的質(zhì)量為m_b的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端靜止放置，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．

（1）如果兩小球碰后不是同時落地，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果

有

影響．（填“有”或“無”）；
（2）為測定未放小球b時，小球a落點(diǎn)的平均位置B，把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點(diǎn)對齊，如圖2給出了小球a落點(diǎn)附近的情況，說出確定B的平均位置的方法：

用圓規(guī)畫半徑盡可能小的圓將所有點(diǎn)圈在圓內(nèi)，圓心為B球落點(diǎn)的平均位置．

 （3）按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動量守恒的驗(yàn)證式是（忽略小球半徑，用圖中字母表示所需的量）

m₁OB=m₁OA+m₂OC

．

Answer 1

分析：（1）若不同時落地，則在空中運(yùn)動時間不同，則不能用水平位移代替水平速度大��；
（2）為了更加準(zhǔn)確找到落地點(diǎn)，可以用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓把所有的落點(diǎn)圈在里面，圓心即為平均位置
（3）明確實(shí)驗(yàn)原理，該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是求出碰撞前后的小球動量大小，求出碰撞前后的速度時，該實(shí)驗(yàn)借助于平拋的運(yùn)動規(guī)律間接的利用水平方向的位移表示物體碰撞前后速度大小，因此將速度問題轉(zhuǎn)化為水平位移問題，由此可得出表達(dá)式．

解答：解：（1）如果不同時落地，則不能用水平位移代替碰撞后的速度，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；
（2）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，該實(shí)驗(yàn)利用了多次實(shí)驗(yàn)取平均值的思想進(jìn)行的，在確定小球落點(diǎn)時注意采用的方法是用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓把所有的落點(diǎn)圈在里面，圓心即平均位置，這樣可以減小實(shí)驗(yàn)過程中造成的偶然誤差．
（3）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂   
根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有：v₀t=OB，v₁t=OA，v₂t=OC，
下落時間t相同，因此有：m₁OB=m₁OA+m₂OC．
故答案為：（1）有；（2）用圓規(guī)畫半徑盡可能小的圓將所有點(diǎn)圈在圓內(nèi)，圓心為B球落點(diǎn)的平均位置；（3）m₁OB=m₁OA+m₂OC．

點(diǎn)評：明確實(shí)驗(yàn)原理，了解具體實(shí)驗(yàn)操作，正確獲取題目所給信息，應(yīng)用物理基本規(guī)律求解，該題主要是要把動量守恒和動能守恒要用水平方向的位移表示出來，同學(xué)們一定要注意掌握．