Question

【题目】用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为的钢球A用细线悬挂于O点，质量为的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线伸直并与竖直方向夹角为，释放后A球摆到最低点时恰与B球对心碰撞，碰撞后，A球把原来静止与竖直方向的轻质指示针OC推到与竖直方向夹角为处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸，保持角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点，进而测得B球的水平位移S，当地的重力加速度为g

（1）A、B两个钢球的碰撞近似看成弹性碰撞，则A球质量______B球质量（填入“大于”、“小于”或“等于”）

（2）为了对白纸上打下的多个B球的落地点进行数据处理，进而确定落点的平均位置，需要用到的器材是_________。

（3）用题中所给的字母表示，碰撞前A球的动量=__________，碰撞后A球的动量=_______，碰撞后B球的动量=__________。

Answer 1

【答案】（1）大于（2）圆规（3），，

【解析】试题分析：（1）要使A、B两个钢球的碰撞近似看成弹性碰撞，则必须满足

（2）用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置，故需要圆规

（3）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：，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：，解得，；碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=vB′t，竖直方向，解得，则碰后B球的动量；