Question

某同學用圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律，圖中PQ是斜槽，QR是水平槽，斜槽與水平槽之間平滑連接．實驗時選使A球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，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位置，讓A球仍從原位置由靜止開始滾下，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．在記錄紙上，最終確定D、E和F為三個落點的平均位置．圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點．
（1）除了圖中器材外，實驗室還備有下列器材，完成本實驗還需要用到的器材有    ．
A．秒表  
B．天平
C．毫米刻度尺
D．打點計時器（及電源和紙帶）
E．圓規F．彈簧測力計
G．游標卡尺
（2）測得OD=15.7cm，OE=25.2cm，OF=40.6cm，已知本實驗中的數據相當好地驗證了動量守恒定律，則入射小球與被碰小球的質量m₁與m₂之比=    ．（計算結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】分析：根據實驗原理求出需要驗證的表達式，然后選擇實驗器材；根據實驗數據求出兩球的質量之比．
解答：解：（1）小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實驗需要驗證：
m₁v=m₁v₁+m₂v₂，即m₁=m₁+m₂，m₁OE=m₁OD+m₂OF，實驗需要測量小球的質量、小球落地點的位置，測量質量需要天平，測量小球落地點的位置需要毫米刻度尺，確定小球位置需要用圓規，因此需要的實驗器材有：BCE．
（2）把OD=15.7cm，OE=25.2cm，OF=40.6cm帶入m₁OE=m₁OD+m₂OF，解得：=4.3；
故答案為：（1）BCE；（2）4.3．
點評：知道實驗原理、分析清楚圖示情景即可正確解題．