Question

【題目】用如圖所示為驗證碰撞中的總動量守恒的實驗裝置，質量為m1的鋼球A用細線懸掛于O點，質量為m2的鋼球B放在小支柱N上，使懸線在A球靜止釋放前伸直，且線與豎直方向的夾角為α，A球釋放后擺到最低點時恰好與B球正碰，碰撞后，A球把輕質指示針OC推移到與豎直方向夾角為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球的落地點．

（1）實驗中還需要測量的物理量有哪些？ ______

（2）寫出驗證總動量守恒的表達式： ______ ．

Answer 1

【答案】 B球離地高度H．B球平拋的水平位移S．擺線的長度L

【解析】小球從A處下擺過程只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律得： ,解得： ，則動量為： 小球A與小球B碰撞后繼續運動，在A碰后到達最左端過程中，機械能再次守恒，由機械能守恒定律得： ，解得： ，則動量為： ，碰前小球B靜止，則PB=0；碰撞后B球做平拋運動，水平方向： ，豎直方向： ，聯立解得： ，則碰后B球的動量： ，故需要測量的量有：B球離地高度H、B球平拋的水平位移S、擺線的長度L。需驗證的表達式為： 。