Question

2．某同学用如图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图2所示的三个落地点．

（1）在图2中读出OP=17.0cm
（2）已知m_A：m_B=2：1，碰撞过程中动量守恒，则由图2可以判断出R是B球的落地点，P是A球的落地点．
（3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式m_AOQ=m_AOP+m_BOR．

Answer 1

分析 （1）OP的读数由两部分组成，准确值和估计值．
（2）A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以水平方向，B在A的前面；
（3）为了验证碰撞前后动量守恒，即是验证碰撞前的动量等于碰撞后的动量即可

解答 解：（1）由图2所示可知，刻度尺的分度值为1cm，OP=17.0cm；
（2）已知：m_A：m_B=2：1，则A为入射球，B为被碰球，A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，
碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以Q点是没有碰时A球的落地点，P是碰后A的落地点，R是碰后B的落地点；
（3）两球离开轨道后做平抛运动，两小球抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，由动量守恒定律可得：m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，
故有：m_Av₀t=m_Av₁t+m_Bv₂t，即：m_AOQ=m_AOP+m_BOR．
故答案为：（1）17.0；（2）B；A；（3）m_AOQ=m_AOP+m_BOR．

点评 本题考查了验证动量守恒定律实验，要掌握实验原理、实验注意事项，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．