Question

【題目】如圖，是用來驗(yàn)證動量守恒的實(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)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2接觸且兩球等高。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)動量守恒�，F(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，C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c。

(1)還需要測量的量與符號是________、________和________。

(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動量守恒的表達(dá)式為_____________。(忽略小球的大小)

Answer 1

【答案】 (1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2　 立柱高h　 桌面高H　 (2)

【解析】試題分析：要驗(yàn)證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，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，根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后驗(yàn)證動量是否守恒即可．

1小球從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，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， ，所以2球碰后速度，所以該實(shí)驗(yàn)中動量守恒的表達(dá)式為
帶入數(shù)據(jù)得： ，故只要測量兩彈性球的質(zhì)量和立柱高h、桌面高H就能求出彈性球2的動量變化