Question

用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m_A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m_B的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点。‘

（1）图中S应是B球初始位置到         的水平距离。
（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有            。
（3）用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：p_A=        ，p_A^/=        ，p_B=        ，p_B^/=        。

Answer 1

（1）落点  （2）m_A；m_B；；；H；L；S。（3） ； ； 0；m_BS

试题分析：根据实验设计思路，A球撞击B球，B球做平抛运动，所以S应为其水平位移。在碰撞过程中，动量守恒。碰前A的速度为，碰撞后A上升到C处，根据机械能守恒定律求出碰撞后末速度为。根据平抛运动规律则碰后B球速度为，碰前总动量为，碰后A的动量为，B球触动量为0，碰后为所以要测量物理量为m_A；m_B；；；H；L；S。动量分别为 ； ； 0；m_BS
点评：此类题型通过机械能守恒定律求出碰前、后A的速度，并结合平抛知识求出碰后B的速度，最后根据动量守恒定律的要求列示求解。