Question

【题目】如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB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，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α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．

(1)图中x应是B球初始位置到________的水平距离．

(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有：______.

(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：pA＝________，pA′＝________，pB＝________，pB′＝________.

Answer 1

【答案】落点 α、β、L、H、x 0

【解析】

试题（1）B球被A球碰撞后做平抛运动，所以s是B球的平抛水平距离；（2）据题意，碰撞前后瞬间AB两球动量守恒，则有：mAvA=mAvA’+mBvB’，而据mAgL(1-cosα)=mAv2A/2可得vA=，同理可得碰撞完成瞬间A球的速度为：vA’=；B球被碰撞后：vB=s/t,而t=。所以需要测量的量为：α、β、L、H 。（3）pA= mA，pA′= mA ，pB=0，pB′= mBs。