Question

用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．以下是实验操作步骤：
A．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，重复上述操作10次；
B．把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球

仍从C处由静止滚下

，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹，重复上述操作10次；
C．记录纸上的O点是重锤垂直所指的位置，确定A球前、后的平均落点和B球碰撞后的平均落点，其方法是

用尽可能小的圆把10个记录圈住，其圆心的位置就是平均落点的位置

用天平称量出两球的质量，用米尺测量出各球落点的平均位置到O点的距离，如下表：

mA/g	mB/g	OM/cm	ON/cm	OP/cm
10.0	40.0	39.30	54.85	98.29

①根据表中的数据分析可得：M点是B球的落点，则N点是A球在

碰撞后

的落点，P点是A球在

碰撞前

的落点．（填“碰撞前”或“碰撞后”）
②取小球做平抛运动的时间为单位时间，用m_A、m_B和图中字母表示碰撞前的总动量p₁=

m_A?OP

，碰撞后的总动量p₂=

m_B?OM-m_A?ON

．
③将表中数据代入发现p₁

小于

p₂（填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析：把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，使得两次到达底端的速度不变，用尽可能小的圆把10个记录圈住，其圆心的位置就是平均落点的位置．碰撞后A球的速度比碰撞前小，根据该规律确定A球碰撞前后的落点．平抛运动的水平位移除以时间等于平抛运动的初速度，从而求出碰撞前后A、B两球的总动量．通过计算比较碰撞前后的总动量．

解答：解：为了使A球到达底端的速度不变，让A球仍从C处由静止滚下．确定A球前、后的平均落点和B球碰撞后的平均落点，用尽可能小的圆把10个记录圈住，其圆心的位置就是平均落点的位置．
①因为碰撞后A球的速度减小，可知N点是A球在碰撞后的落点，P点是A球碰撞前的落点．
②碰撞前A、B两球的总动量p1=mAvA=mA

OP

t

=mA?OP．由表格中的数据知，A球碰后反弹，m_Bv_B-m_Av_A′=m_B?OM-m_A?ON．
③通过表格中数据计算知，p₁＜p₂．A球碰后反弹回去，在轨道上运动的过程中，要克服摩擦力做功而消耗机械能，它再次运动到斜槽末端时，速度较碰撞后小，因此m_B?OM-m_A?ON比m_A?OP要大
故答案为：仍从C处由静止滚下；用尽可能小的圆把10个记录圈住，其圆心的位置就是平均落点的位置
①碰撞后，碰撞前；
②m_A?OP，m_B?OM-m_A?ON；
③小于．

点评：解决本题的关键知道实验的原理，以及掌握实验中处理的方法，知道误差形成的原因．