Question

【题目】（1）下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，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，立柱的高h ，C点与桌子边沿间的水平距离为c．此外还要测量的量是___________、_____________、和_____________．该实验中两球碰前瞬间的总动量P1的表达式=___________________，两球碰后瞬间的总动量P2的表达式=______________ 代入测量的数据比较P1、 P2是否相等。

（2）若在水平地面的放上记录纸，让C球留下痕迹，重复（1）的操作10次，得到10个落点痕迹。C球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置，零点与桌子边沿对齐。则碰撞后C球的水平射程应取为_________cm。

Answer 1

【答案】 球1质量m1 球2质量m2 桌面离地面的高H 63.5cm

【解析】试题分析：要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量12两个小球的质量，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，然后验证动量是否守恒即可．

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；
小球1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： ，所以碰撞前动量

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，所以碰撞后的动量

小球的落点要用尽量小的圆将尽量多的落点圈起来，圆心的位置就是平均落点．碰撞后B球的水平射程为63.5cm．