Question

【题目】碰撞的恢复系数的定义为其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e= 1，非弹性碰撞的恢复系数e＜1。某同学借用如图所示的实验装置来验证弹性碰撞的恢复系数e = 1。请回答：

(1)为了减小实验误差，需要调节装置，使整个装置在同一竖直平面内，悬线竖直时两球球面相切，且两球球心连线 _______________。

(2)实验时,将小球A从悬线与竖直方向成角处由静止释放，球A与球B发生碰撞后反弹，而球B氷平向右飞出。若要通过计算恢复系数验证此碰撞为弹性碰撞，下列所给的物理量中不需要测量的有______。

A.小球A、B的质量m1、m2

B.悬线的长度L

C.当地重力加速度尽

D.小球B拋出点距水平地面的高度h及落地点到抛出点的水平距离x

E.碰后小球A摆至最大高度时，悬线与坚直方向所成的角

(3)该碰撞的恢复系数的表达式为_________(用（2)中所给物理量的符号表示）。

Answer 1

【答案】 （1）水平 （2）AC （3）

【解析】（1）本实验利用平抛规律测量碰后小球B的速度，为确保B球做平抛运动，由弹性正碰的条件可知，两球球心的连线必须保持“水平”.

（2）只需测出碰撞前后速度，则不需测质量，由机械能守恒定律可知，碰撞前后球A的动能分别为 和；而碰后球B的速度为 ，则选项AC符合题意；

（3）选水平向右的方向为正方向，由（2）中分析可知碰撞前后球A的速度分别为： 和；

将 带入碰撞恢复系数的定义式可得：