题目内容
【题目】某实验小组利用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律.实验的主要步骤如下:
(1)用游标卡尺测量小球A、B的直径d,其示数均如图2所示,则直径d=________ mm,用天平测得球A、B的质量分别为m1、m2.
(2)用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度,且自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上.
(3)将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为α时由静止释放,与球B碰撞后,测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ1,球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ2.
(4)若两球碰撞前后的动量守恒,则其表达式为__________________;若碰撞是弹性碰撞,则还应满足的表达式为________________________.(用测量的物理量表示)
【答案】 22.0 m1cos α=m1cos θ1-m2(1-cos θ2)
【解析】(1)直径d=2.2cm+0.1×0=2.20cm=22.0 mm
(2)设悬线长度为L,则A球到达最低点时的速度:;碰后A球的速度:;碰后B球的速度:;若两球碰撞前后的动量守恒,则其表达式为m1v=m2v2-m1v1,即;即
碰撞是弹性碰撞,则还应满足的表达式为,
即:,
即:m1cos α=m1cos θ1-m2(1-cos θ2)
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