Question

【題目】（1）下圖是用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上．釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對心碰撞．碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)．測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒．現(xiàn)已測出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a．B點(diǎn)離水平桌面的距離為b，立柱的高h ，C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c．此外還要測量的量是___________、_____________、和_____________．該實(shí)驗(yàn)中兩球碰前瞬間的總動(dòng)量P1的表達(dá)式=___________________，兩球碰后瞬間的總動(dòng)量P2的表達(dá)式=______________ 代入測量的數(shù)據(jù)比較P1、 P2是否相等。

（2）若在水平地面的放上記錄紙，讓C球留下痕跡，重復(fù)（1）的操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。C球落點(diǎn)痕跡如圖所示，其中米尺水平放置，零點(diǎn)與桌子邊沿對齊。則碰撞后C球的水平射程應(yīng)取為_________cm。

Answer 1

【答案】 球1質(zhì)量m1 球2質(zhì)量m2 桌面離地面的高H 63.5cm

【解析】試題分析：要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測量12兩個(gè)小球的質(zhì)量，1球下擺過程機(jī)械能守恒，根據(jù)守恒定律列式求最低點(diǎn)速度；球1上擺過程機(jī)械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球2做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒即可．

要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測量1、2兩個(gè)小球的質(zhì)量，要通過平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要測量立柱高h，桌面高H；
小球1從A處下擺過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有，解得： ，所以碰撞前動(dòng)量

碰撞后1小球上升到最高點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有，解得，碰撞后小球2做平拋運(yùn)動(dòng)，所以2球碰后速度，所以碰撞后的動(dòng)量

小球的落點(diǎn)要用盡量小的圓將盡量多的落點(diǎn)圈起來，圓心的位置就是平均落點(diǎn)．碰撞后B球的水平射程為63.5cm．