Question

【题目】某实验小组利用如图（a）所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步骤如下：

①用游标卡尺测量小球A、B的直径d，其示数如图（b）所示，用天平测量小球A、B的质量分别为m1、m2；

②用两条细线分别将球A、B悬挂于同--水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上；

③将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为。

回答下列问题∶

(1)小球的直径d=______cm；

(2)若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式可表示为_______。（用①③中测量的量表示）；

(3)完成实验后，实验小组进一步探究。用质量相同的A、B两球重复实验步骤②③，发现A球与B球碰撞后，A球静止，B球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角略小于，由此他们判断A、B两球的碰撞是______（填“弹性碰撞"“非弹性碰撞”“完全非弹性碰撞”）。

Answer 1

【答案】2. 20 弹性碰撞

【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数22mm，游标读数为0.1×0mm=0.0mm，则小球的直径

(2)[2]小球A下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得

碰撞后，对A、B两球分别根据机械能守恒定律得

若两球碰撞前后的动量守恒，则满足

联立可得

(3)[3]A、B两球质量相同，则有

若碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程中机械能守恒，则有

即有

联立可得

所以判断A、B两球的碰撞是弹性碰撞。