Question

（1）實驗一：甲同學用螺旋測微器測量一銅絲的直徑，測微器的示數如圖1所示，該銅絲的直徑為

4.832（4.831～4.834）

mm．有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度．乙同學用它測量一工件的長度，游標卡尺的示數如圖2所示，該工件的長度為

101.20

mm．

（2）實驗二：在“在驗證動量守恒定律”的實驗中，
①實驗中，在確定小球落地點的平均位置時通常采用的做法是

用圓規畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面，圓心即平均位置

，其目的是減小實驗中的

偶然誤差

（選填系統誤差、偶然誤差）．
②實驗中入射小球每次必須從斜槽上

同一位置由靜止

滾下，這是為了保證入射小球每一次到達斜槽末端時速度相同．
 ③實驗中入射小球的質量為m₁，被碰小球的質量為m₂，在m₁＞m₂時，實驗中記下了O、M、P、N四個位置（如圖3），若滿足

m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON

（用m₁、m₂、OM、OP、ON表示），則說明碰撞中動量守恒；若還滿足

OP=ON-OM

（只能用OM、OP、ON表示），則說明碰撞前后動能也相等．
④實驗中若為彈性正碰，且m₁＜m₂，實驗中記下了O、M、P、N四個位置如圖3．未放被碰小球時，入射小球的落點應為

N

（選填M、P、N），
若滿足

m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON（m₁×ON=-m₁×OM+m₂×OP，m₁×ON=-m₁×OP+m₂×OM）

（用m₁、m₂、OM、OP、ON表示），則說明碰撞中動量守恒．（不計小球與軌道間的阻力）．

Answer 1

分析：（1）螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀；游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀，注意兩種儀器讀數的不同；
（2）明確實驗原理，該實驗成功的關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，該實驗借助于平拋的運動規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，因此將速度問題轉化為水平位移問題，同理動能問題也可以轉化為水平位移問題，故明確了實驗原理即可正確解答該題．

解答：解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數為4.5mm，可動刻度讀數為0.01×33.2mm=0.332mm，所以最終讀數為：4.5mm+0.332mm=4.832mm，由于需要估讀因此在范圍4.831～4.834范圍內均可；
游標尺上總共是20個小格，故其精度為0.05mm，主尺讀數為10.1cm=101mm，游標尺上第4個刻度與主尺上某一刻度對齊，故游標讀數為：0.05×4mm=0.20mm，所以最終讀數為：101mm+0.20mm=101.20mm．
故答案為：4.832（4.831～4.834），101.20．
（2）①在進行實驗時，該實驗利用了多次實驗取平均值的思想進行的，在確定小球落點時注意采用的方法是用圓規畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面，圓心即平均位置，這樣可以減小實驗過程中造成的偶然誤差．
故答案為：用圓規畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面，圓心即平均位置，偶然誤差．
②為了確保每次小球碰撞時速度相等，因此要求每次小球由靜止從斜面上同一位置釋放．
故答案為：同一位置由靜止．
③在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂    ①
根據平拋運動規律有：v₀t=OP，v₁t=OM，v₂t=ON，下落時間t相同，因此有：
m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON，
若在碰撞過程中動能守恒則有：

1

2

m1

v

2 0

=

1

2

m1

v

2 1

+

1

2

m2

v

2 2

   即：

1

2

m1(OP)2=

1

2

m1(OM)2+

1

2

(ON)2  ②
聯立①②解得：OP=ON-OM．
故答案為：m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON，OP=ON-OM．
④由于且m₁＜m₂，根據動量守恒可知，被碰小球的水平速度最大，因此落點水平距離最大．
在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂   
根據平拋運動規律有：v₀t=OP，v₁t=OM，v₂t=ON，下落時間t相同，因此有：
m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON，
故答案為：N，m₁×OP=m₁×OM+m₂×ON（m₁×ON=-m₁×OM+m₂×OP，m₁×ON=-m₁×OP+m₂×OM）．

點評：（1）解決本題的關鍵掌握螺旋測微器和游標卡尺的讀數方法，螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
（2）明確實驗原理，了解具體實驗操作，正確獲取題目所給信息，應用物理基本規律求解，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，同學們一定要注意掌握．