Question

【題目】如圖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放在離地面高度為H的小支柱N上，O點到A球球心的距離為L，使懸線在A球釋放前伸直，且線與豎直線夾角為α，A球釋放后擺到最低點時恰與B球正碰，碰撞后A球把輕質指示針OC推移到與豎直線夾角處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復寫紙的白紙D，保持α角度不變，多次重復上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點。

（1）圖中s應是B球初始位置到_____________的水平距離.

（2）為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，應測得的物理量有：_____________.

Answer 1

【答案】落地點; ，S;

【解析】

（1）B球離開小支柱后做平拋運動，S是B球做平拋運動的水平位移，即B球初始位置到落地點的水平距離．
（2）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：，解得：，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，由動能定理得：，解得：，此時動量為：，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，聯立解得：，則碰后B球的動量：，由動量守恒定律可知，實驗需要驗證的表達式為：。實驗需要測量的量有：mA、mB、α、β、H、L、S。