Question

【题目】所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高为H的小支柱上，O点到小球A的距离为L，小球释放前悬线伸直且悬线与竖直方向的夹角为α，小球A释放后到最低点与B发生正碰，碰撞后，B做平抛运动，A小球继续向前运动并把轻杆指针OC推移到与竖直方向成夹角γ的位置，在地面上铺一张带有复写纸的白纸D，在白纸上记录了B球的落地点位置（题目中的各物理量均未知）。

(1)为了验证两球碰撞过程中动量守恒，需要测量哪些量：______________（用题目所给字母表示）

(2)用测得的物理量表示碰撞前后A球和B球的动量用题目所给 字母表示依次为：

=_______________ ， =______________ ，

=________________ ， =_____________。

Answer 1

【答案】mA mB L H S ； ； 0； ；

【解析】

（1）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：mAgL（1-cosα）=mAvA20，解得vA＝．则PA＝mA．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：-mAgL（1-cosγ）=0-mAvA′2，解得vA′＝，则PA′＝mA．碰前小球B静止，则PB=0；碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=vB′t，竖直方向H=gt2，解得vB′＝s，则PB′＝mBs．所以需要测量的物理量有mA mB L α γ s H．