Question

【题目】（4分）如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高。将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上。释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为a，B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c。（忽略小球的大小）以及弹性小球1、2的质量m1、m2，要验证碰撞过程中系统动量守恒，还需要测量的量是____________和____________。

Answer 1

【答案】立柱高h 桌面高H（每空2分）

【解析】要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量，1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1上摆过程机械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后列出验证动量受到的式子，根据式子判断还需要测量哪些量。

1小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有，解得；碰撞后1小球上升到最高点的过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有，解得，碰撞后小球2做平抛运动，，所以2球碰后速度，所以该实验中动量守恒的表达式为：，带入数据得，要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高h，桌面高H。