Question

1．某同學用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，實驗前調(diào)整軌道末端水平，并保證m_a＞m_b．實驗時先讓a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復10次；然后再把b球放在斜槽軌道末端的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次．現(xiàn)假設軌道末端鉛垂線的指示位置為O點；a、b球的平均落點如圖所示，從左至右分別為A、B、C點，則：驗證動量守恒的驗證式是m_a$\overrightarrow{OB}$=m_a$\overrightarrow{OA}$+m_b$\overrightarrow{OC}$．（用m_a、m_b、$\overrightarrow{OA}$、$\overrightarrow{OB}$、$\overrightarrow{OC}$表示  ）

Answer 1

分析 明確兩小球做平拋運動，在空中運動時間相同，故可以利用水平位移求解碰撞前后的速度，再根據(jù)動量守恒定律即可分析需要驗證的表達式．

解答 解：兩球碰撞后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，碰撞過程動量守恒，則有：
m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′，
兩邊同時乘以時間t得：
m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂′t，
則有：m_a$\overrightarrow{OB}$=m_a$\overrightarrow{OA}$+m_b $\overrightarrow{OC}$，
則碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒．
故答案為：m_a$\overrightarrow{OB}$=m_a$\overrightarrow{OA}$+m_b $\overrightarrow{OC}$

點評 本題考查了驗證動量守恒定律的實驗數(shù)據(jù)處理，要求能知道實驗原理，明確小球離開軌道后做平拋運動，它們在空中的運動時間相等，水平位移與初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．