题目内容
某同学用如图所示装置验证动量守恒定律,用轻质细线将小球1悬挂于O点,使小球1的球心到悬点O的距离为L,被碰小球2放在光滑的水平桌面上.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放,摆到最低点时恰与小球2发生正碰,碰撞后,小球1继续向左运动到C位置(OC与竖直方向夹角为θ),小球2落到水平地面上,落点D到桌面边缘水平距离为s,已知重力加速度为g.
(1)实验中已经测得上述物理量中的θ、、L、s以及小球1的质量m1和、小球2的质量m2,为了验证两球碰撞过程动量守恒,还应该测量的物理量有________________.(2)请用测得的物理量结合已知物理量分别表示碰撞前后小球1的动量:p1=____________,p1′=____________;再用物理量表示碰撞前后小球2的动量:p2=____________,p2′=____________(1)桌面高度h。(2);;
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试题分析::(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒,需要测量两小球的质量,小球1质量,小球2质量,小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律测出,所以还需要测量OC与OB夹角,需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度,需要测量水平位移S和桌面的高度h.
(2)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,则.碰前小球B静止,则;碰撞后B球做平抛运动,水平方向:,竖直方向,联立解得,则碰后B球的动量
练习册系列答案
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