Question

【题目】用如图所示的装置验证动量守恒定律．先将质量为m1的小球A从斜槽轨道上端无初速释放，经轨道末端水平抛出，经时间t落在水平地面上的P点．然后在轨道末端放置质量为m2的小球B（两球形状相同，m1＞m2），将A球从同一位置无初速释放，与球B碰撞后，两球分别落在地面上的M点和N点．轨道末端的重锤线指向地面上的O点，测得OM=a，OP=b，ON=c，忽略小球的半径．求：

（1）与B球碰撞前瞬间A球的动量；
（2）A与B碰撞过程中，动量守恒的表达式．

Answer 1

【答案】
（1）解：碰撞前A的速度：

与B球碰撞前瞬间A球的动量：

答：与B球碰撞前瞬间A球的动量是 ；

（2）解：要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，

小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，

得：m1OP=m1OM+m2ON，

将OM=a，OP=b，ON=c代入可得：m1b=m1a+m2c

答：A与B碰撞过程中，动量守恒的表达式是m1b=m1a+m2c

【解析】由动量的公式计算出与B球碰撞前瞬间A球的动量；由动量守恒定律求出需要验证的表达式．