Question

用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律.实验装置如图，斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止液下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：OM=2.68cm，OP=8.62 cm,ON=11.50 cm，并知A、B两球的质量比为2∶1，则未放B球时A球落地点是记录纸上的____________一点，系统碰撞前，总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差____________（结果保留一位有效数字）.

 

Answer 1

【答案】

p    2%

【解析】

试题分析：A球从固定点C由静止滚下，滚到最低点时有相同的水平速度v₀，而A、B两球平抛后，下不落高度h相同，由h=知，运动时间t相同.水平方向v=.故小球的动量与水平位移成正比.若m_Ax_A与（m_Ax_A′+m_Bx_B′）基本相等，则碰撞前后动量守恒.

碰后A的速度会变小，故p点是未放B球时A球落地的.

p=m_A｜Op｜=m_A×8.62 cm

p′=m_A｜OM｜+m_A｜ON｜=m_A×8.62 cm+m_B×11.50 cm=m_A×8.43 cm

故=0.198.62=0.02.=2%.

考点：动量守恒定律的实验验证

点评：理解实验原理，是解决实验类问题的关键，本题不是直接测量速度而是测量距离，所以要掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系。