Question

某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的球心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上．将小球1从右方的A点（OA与竖直方向的夹角为α）由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C位置（OC与竖直方向夹角为θ），小球2落到水平地面上，落点D到桌面边缘水平距离为s，已知重力加速度为g．

Answer 1

（1）实验中已经测得上述物理量中的θ、、L、s以及小球1的质量m₁和、小球2的质量m₂，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有________________．（2）请用测得的物理量结合已知物理量分别表示碰撞前后小球1的动量：p₁＝____________，p₁′＝____________；再用物理量表示碰撞前后小球2的动量：p₂＝____________，p₂′＝____________（1）桌面高度h。（2）；；
0；

试题分析：：（1）为了验证两球碰撞过程动量守恒，需要测量两小球的质量，小球1质量，小球2质量，小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律测出，所以还需要测量OC与OB夹角，需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度，需要测量水平位移S和桌面的高度h．
（2）小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：
，解得．则．
小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，机械能再次守恒，
由机械能守恒定律得：，解得，则．碰前小球B静止，则；碰撞后B球做平抛运动，水平方向：，竖直方向，联立解得，则碰后B球的动量