Question

【題目】所示裝置來驗證動量守恒定律，質量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點，質量為mB的鋼球B放在離地面高為H的小支柱上，O點到小球A的距離為L，小球釋放前懸線伸直且懸線與豎直方向的夾角為α，小球A釋放后到最低點與B發生正碰，碰撞后，B做平拋運動，A小球繼續向前運動并把輕桿指針OC推移到與豎直方向成夾角γ的位置，在地面上鋪一張帶有復寫紙的白紙D，在白紙上記錄了B球的落地點位置（題目中的各物理量均未知）。

(1)為了驗證兩球碰撞過程中動量守恒，需要測量哪些量：______________（用題目所給字母表示）

(2)用測得的物理量表示碰撞前后A球和B球的動量用題目所給 字母表示依次為：

=_______________ ， =______________ ，

=________________ ， =_____________。

Answer 1

【答案】mA mB L H S ； ； 0； ；

【解析】

（1）小球從A處下擺過程只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律得：mAgL（1-cosα）=mAvA20，解得vA＝．則PA＝mA．小球A與小球B碰撞后繼續運動，在A碰后到達最左端過程中，機械能再次守恒，由機械能守恒定律得：-mAgL（1-cosγ）=0-mAvA′2，解得vA′＝，則PA′＝mA．碰前小球B靜止，則PB=0；碰撞后B球做平拋運動，水平方向：S=vB′t，豎直方向H=gt2，解得vB′＝s，則PB′＝mBs．所以需要測量的物理量有mA mB L α γ s H．