Question

某同學用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復上述操作10次，得到10個落點痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G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痕跡，重復這種操作10次．圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點，B球落點痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面內，米尺的零點與O點對齊．

（1）碰撞后B球的水平射程應取為________cm.
（2）在以下選項中，本次實驗必須進行的測量是________．
A．水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離
B．測量A球與B球碰撞后，A球落點位置到O點的距離
C．測量A球與B球的質量
D．測量G點相對于水平槽面的高度
（3）某同學用一把有50個小等分刻度的游標卡尺測量小球的直徑，由于遮擋，只能看見游標尺的后半部分，如圖所示，小球的直徑D＝________mm.

（4）常用的測量儀器還有螺旋測微器，若某次測量示數如圖，則待測長度為________mm.

Answer 1

（1）64.8（64.0～65.0 cm均可）　（2）ABC　（3） 16.96 mm　（4）6.125 mm（6.123～6.127 mm均可）

試題分析：（1）本題利用了高度相同、小球運動時間相同，在比例式中，可以用位移代替速度，即變難測物理量為易測物理量，圍繞10個落點所在的范圍作最小的圓，其圓心即為平均落點x_B＝64.8 cm（64.0～65.0 cm均可）．
（2）本實驗應測出未放B球時，A球落點位置到O點的距離、A和B碰后A球和B球落點位置到O點的距離及A、B兩球質量．
（3）設待測直徑為l，由圖知游標上第48格與主尺上64.00 mm重合，則l＋48×0.98=64.00，解得l="16.96" mm.
（4）根據螺旋測微器讀數規則，待測長度為6 mm＋0.01×12.3 mm="6.123" mm