Question

[物理─选修3－5]

（1）天然放射性元素Pu经过          次α衰变和          次β衰变，最后变成铅的同位素          。（填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb中的一种）

（2）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4％，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？

Answer 1

（1）8；4；

（2）证明见解析。

解析:

（2）设摆球A、B的质量分别为、，摆长为l，B球的初始高度为h₁，碰撞前B球的速度为v_B.在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得

                                                  ①

                                                    ②

设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P₁、P₂。有

P₁=m_Bv_B                                                              ③

联立①②③式得

                                           ④

同理可得

                                     ⑤

联立④⑤式得

                                          ⑥

代入已知条件得

                                                      ⑦

由此可以推出

≤4%                                                        ⑧

所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。