Question

16．某同學(xué)用如圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，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，再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，讓A球仍從位置C由靜止開始滾下，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，得到如圖2所示的三個(gè)落地處．O點(diǎn)（圖中未畫出）是水平槽末端在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊．

（1）請(qǐng)你敘述用什么方法找出落地點(diǎn)的平均位置？用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置．
（2）觀察圖2讀出OP=20.00cm．
（3）已知m_A：m_B=2.5：1，碰撞過程中動(dòng)量守恒，則由圖2可以判斷出Q是碰前A的落地處，P是碰后A的落地處． 
（4）用題中的字母寫出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式m_AOQ=m_AOP+m_BOR．

Answer 1

分析 （1）用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置
（2）明確最小分度，根據(jù)刻度尺的讀數(shù)方法可明確對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；
（3）A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度相同，所以水平方向，B在A的前面；
（4）為了驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒，即是驗(yàn)證碰撞前的動(dòng)量等于碰撞后的動(dòng)量即可．

解答 解：（1）多做幾次試驗(yàn)，用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置
（2）由圖可知，P點(diǎn)的坐標(biāo)為20.00cm；
（3）A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，落地時(shí)間相同，所以Q點(diǎn)是碰前A球的落地點(diǎn)，P是碰后A的落地點(diǎn)，R是碰后B的落地點(diǎn)；
（3）根據(jù)兩小球從同一高度開始下落，故下落的時(shí)間相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，故有m_Av₀t=m_Av₁t+m_Bv₂t，即m_AOQ=m_AOP+m_BOR
故答案為：
（1）用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；（2）20.00cm； （3）碰前A； 碰后A；   （3）m_AOQ=m_AOP+m_BOR

點(diǎn)評(píng) 本題考查根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要注意掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵．