Question

【题目】某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的球心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上。将小球1从右方的A点（OA与竖直方向的夹角为α）由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C位置，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点。

（1）实验中已经测得上述物理量中的α、L、x，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有 （要求填写所测物理量的名称及符号）。

（2）请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量: p1= ；p1’= ；p2= ；p2’= 。

Answer 1

【答案】1）小球1的质量m1，小球2的质量m2，桌面高度h，OC与OB间的夹角 β

（2），0，，

【解析】试题分析：（1）为了验证两球碰撞过程动量守恒，需要测量两小球的质量，小球1质量m1，小球2质量m2，小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律测出，所以还需要测量OC与OB夹角β，需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度，需要测量水平位移S和桌面的高度h．

（2）小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：

m1gL（1-cosα）=m1v12，解得．则．

小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，机械能再次守恒，由机械能守恒定律得：-m1gL（1-cosβ）=0-mv1′2，解得，则．碰前小球B静止，则PB=0；碰撞后B球做平抛运动，水平方向：x=v2′t，竖直方向 h=gt2，联立解得，则碰后B球的动量．