题目内容
(1)为了验证两球碰撞过程中动量守恒,某同学测得A球质量mA,B球质量mB,高度h,水平位移s,夹角α,还应测得
夹角β
夹角β
、线长l
线长l
等物理量.(2)用测量的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:PA=
mA
| 2gl(1-cosα) |
mA
,PA′=| 2gl(1-cosα) |
mA
| 2gl(1-cosβ) |
mA
,PB=| 2gl(1-cosβ) |
0
0
,PB′mBs
|
mBs
.
|
分析:A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A上摆过程机械能再次守恒,可求解碰撞后速度;碰撞后小球B做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后B球的速度,然后验证动量是否守恒即可.
解答:解:(1)为了验证两球碰撞过程中动量守恒,需要测量A球碰前和碰后的速度以及B球碰后的速度.
对A球根据机械能守恒定律得,mAgl(1-cosα)=
mAvA2,解得vA=
.
mAgl(1-cosβ)=
mAvA′2,解得vA′=
对B球,根据h=
gt2得,t=
.则碰后B球的速度vB′=s?
.
可知还应测量夹角β,线长l
(2)根据动量的表达式得,PA=mAvA=mA
,PA=mAvA′=mA
,PB=0,PB′=mBvB′=mBs
.
故答案为:(1)夹角β,线长l
(2)mA
,mA
0,mBs
.
对A球根据机械能守恒定律得,mAgl(1-cosα)=
| 1 |
| 2 |
| 2gl(1-cosα) |
mAgl(1-cosβ)=
| 1 |
| 2 |
| 2gl(1-cosβ) |
对B球,根据h=
| 1 |
| 2 |
|
|
可知还应测量夹角β,线长l
(2)根据动量的表达式得,PA=mAvA=mA
| 2gl(1-cosα) |
| 2gl(1-cosβ) |
|
故答案为:(1)夹角β,线长l
(2)mA
| 2gl(1-cosα) |
| 2gl(1-cosβ) |
0,mBs
|
点评:解决本题的关键通过实验的原理确定测量的物理量,结合机械能守恒定律和平抛运动的规律综合求解.
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