Question

【題目】如圖是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊緣有一豎直立柱。實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2 右端接觸且兩球等高。將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上。釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)。測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒�，F(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面距離為a，B點(diǎn)離水平桌面的距離為b，立柱高h， C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c。此外：

（1）還需要測(cè)量的量是______和__________。

（2）根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為________。（忽略小球的大小）

Answer 1

【答案】 彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2 桌面離水平地面的高度H

【解析】試題分析：要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測(cè)量12兩個(gè)小球的質(zhì)量，1球下擺過(guò)程機(jī)械能守恒，根據(jù)守恒定律列式求最低點(diǎn)速度；球1上擺過(guò)程機(jī)械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球2做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒即可．

對(duì)小球1：根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，1小球碰前速度為；碰后小球1仍做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，解得；對(duì)小球2：碰撞后小球2做平拋運(yùn)動(dòng)， ，小球2碰后速度；該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為： ，即，所以還需要測(cè)量彈性球1、2的質(zhì)量以及桌面離水平地面的高度H．