题目内容
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？
【答案】分析：小球B下摆时机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出小球B摆到最低点时的速度；AB两球一起摆动时机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出碰撞后两球的速度，求出碰前A的动量，碰后AB的总动量，然后判断碰撞过程中，动量是否守恒．
解答：解：设摆球A、B的质量分别为mA、mB，摆长为l，B球的初始高度为h1，碰撞前B球的速度为vB．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h1=l（1-cos45°）①
②
设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2．有
P1=mBvB 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．
答：在规定的范围内验证了动量守恒定律．
点评：应用机械能守恒定律（或动能定理）、知道动量的计算公式即可正确解题．
解答：解：设摆球A、B的质量分别为mA、mB，摆长为l，B球的初始高度为h1，碰撞前B球的速度为vB．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h1=l（1-cos45°）①
②设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2．有
P1=mBvB 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．
答：在规定的范围内验证了动量守恒定律．
点评：应用机械能守恒定律（或动能定理）、知道动量的计算公式即可正确解题．
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