Question

【題目】（1）用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑如圖所示，則小球直徑為________mm。

（2）如圖所示，用"碰撞實(shí)驗(yàn)器"可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系：

先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O.

接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；

步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度．

①對于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是________

A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置靜止?jié)L下

B．斜槽軌道必須光滑

C．斜槽軌道末端必須水平

D．小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量

②上述實(shí)驗(yàn)除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有________．

A．A、B兩點(diǎn)間的高度差h1

B．B點(diǎn)離地面的高度h2

C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2

D．小球1或小球2的直徑d

③當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式______________(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律．如果還滿足表達(dá)式______________(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞時無機(jī)械能損失．

Answer 1

【答案】 （1）10.94mm (2) ①ACD ② C ③m1·OP＝m1·OM＋m2·ON　 m1·(OP)2＝m1·(OM)2＋m2·(ON)2　

【解析】（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為： ，游標(biāo)尺上第47個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為，

所以最終讀數(shù)為： 。

（2）①因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的時間相等，根據(jù)，所以用水平射程可以代替速度，則需測量小球平拋運(yùn)動的射程間接測量速度，故應(yīng)保證斜槽末端水平，小球每次都從同一點(diǎn)滑下；同時為了小球2能飛的更遠(yuǎn)，防止1反彈，球1的質(zhì)量應(yīng)大于球2的質(zhì)量，故ACD正確，B錯誤；

②根據(jù)動量守恒得， ，所以除了測量線段的長度外，還需要測量的物理量是小球1和小球2的質(zhì)量，故選項(xiàng)C正確；

③因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式，說明兩球碰撞遵守動量守恒定律，由功能關(guān)系可知，只要，成立則機(jī)械能守恒，

故若，說明碰撞過程中機(jī)械能守恒。