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β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x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：______.

(3)用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量：pA＝________，pA′＝________，pB＝________，pB′＝________.

Answer 1

【答案】落點 α、β、L、H、x 0

【解析】

試題（1）B球被A球碰撞后做平拋運動，所以s是B球的平拋水平距離；（2）據題意，碰撞前后瞬間AB兩球動量守恒，則有：mAvA=mAvA’+mBvB’，而據mAgL(1-cosα)=mAv2A/2可得vA=，同理可得碰撞完成瞬間A球的速度為：vA’=；B球被碰撞后：vB=s/t,而t=。所以需要測量的量為：α、β、L、H 。（3）pA= mA，pA′= mA ，pB=0，pB′= mBs。