Question

【题目】如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱。实验时，将球1拉到A点，同时把球2放在立柱上，由静止释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为a，B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c，此外，还需要测量的量是______、______、______和______。据测量的数据，该实验中验证动量守恒的表达式为______。

Answer 1

【答案】弹性球1的质量m1 弹性球2的质量m2 立柱高h 桌面高H m1=m1+m2c

【解析】

要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高h，桌面高H；

1小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有

m1g（a-h）=m1v12，解得：v1=；碰撞后1小球上升到最高点的过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有m1g（b-h）=m1v22，解得：v2=，碰撞后小球2做平抛运动，有：t=所以2球碰后速度为：v3=

所以该实验中动量守恒的表达式为：m1v1=m2v3+m1v2

代入数据得： m1=m1+m2c