Question

【題目】用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質量為的鋼球A用細線懸掛于O點，質量為的鋼球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，使懸線伸直并與豎直方向夾角為，釋放后A球擺到最低點時恰與B球對心碰撞，碰撞后，A球把原來靜止與豎直方向的輕質指示針OC推到與豎直方向夾角為處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復寫紙的白紙，保持角度不變，多次重復上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點，進而測得B球的水平位移S，當地的重力加速度為g

（1）A、B兩個鋼球的碰撞近似看成彈性碰撞，則A球質量______B球質量（填入“大于”、“小于”或“等于”）

（2）為了對白紙上打下的多個B球的落地點進行數據處理，進而確定落點的平均位置，需要用到的器材是_________。

（3）用題中所給的字母表示，碰撞前A球的動量=__________，碰撞后A球的動量=_______，碰撞后B球的動量=__________。

Answer 1

【答案】（1）大于（2）圓規（3），，

【解析】試題分析：（1）要使A、B兩個鋼球的碰撞近似看成彈性碰撞，則必須滿足

（2）用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，認為其圓心就是小球落點的平均位置，故需要圓規

（3）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：，則；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：，解得，；碰撞后B球做平拋運動，水平方向：S=vB′t，豎直方向，解得，則碰后B球的動量；