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点下方桌子的边缘有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2 右端接触且两球等高。将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上。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点离水平桌面距离为a，B点离水平桌面的距离为b，立柱高h， C点与桌子边沿间的水平距离为c。此外：

（1）还需要测量的量是______和__________。

（2）根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为________。（忽略小球的大小）

Answer 1

【答案】 弹性球1、2的质量m1、m2 桌面离水平地面的高度H

【解析】试题分析：要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量12两个小球的质量，1球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；球1上摆过程机械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后验证动量是否守恒即可．

对小球1：根据机械能守恒定律可得，1小球碰前速度为；碰后小球1仍做圆周运动，根据机械能守恒定律可得，解得；对小球2：碰撞后小球2做平抛运动， ，小球2碰后速度；该实验中动量守恒的表达式为： ，即，所以还需要测量弹性球1、2的质量以及桌面离水平地面的高度H．