用圖示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高為H的小支柱上,O點(diǎn)到小球A的距離為L(zhǎng),小球釋放前懸線伸直且懸線與豎直方向的夾角為α.小球A釋放后到最低點(diǎn)與B發(fā)生正碰,碰撞后,B做平拋運(yùn)動(dòng),A小球把輕桿指針OC推移到與豎直方向成夾角γ的位置,在地面上鋪一張帶有復(fù)寫(xiě)紙的白紙D.保持α角度不變,多次重復(fù),在白紙上記錄了多個(gè)B球的落地點(diǎn).
(1)圖中的s應(yīng)該是B球處位置到______的水平距離.
(2)為了驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,需要測(cè)______等物理量.
(3)用測(cè)得的物理量表示碰撞前后A球和B球的動(dòng)量依次為PA=______
【答案】分析:A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A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B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B球的速度,然后驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒即可.
解答:解:(1)圖中的s應(yīng)該是B球處位置到B球各次落地點(diǎn)所在最小圓的圓心的水平距離.
(2)小球從A處下擺過(guò)程只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:
mAgL(1-cosα)=,解得.則
小球A與小球B碰撞后繼續(xù)運(yùn)動(dòng),在A碰后到達(dá)最左端過(guò)程中,機(jī)械能再次守恒,
由機(jī)械能守恒定律得:-mAgL(1-cosγ)=0-,解得,則
碰前小球B靜止,則PB=0;
碰撞后B球做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向:S=vB′t,豎直方向H=,解得,則
所以需要測(cè)量的物理量有mA mB L α γ s H.
故答案為:(1)B球各次落地點(diǎn)所在最小圓的圓心 
(2)mA  mB   L    α    γ   s   H 
(3),0,
點(diǎn)評(píng):本題解題的關(guān)鍵是要明確兩小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及過(guò)程中機(jī)械能何時(shí)守恒,動(dòng)量何時(shí)守恒.
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(1)圖中的s應(yīng)該是B球處位置到
B球各次落地點(diǎn)所在最小圓的圓心
B球各次落地點(diǎn)所在最小圓的圓心
的水平距離.
(2)為了驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,需要測(cè)
mA mB L α γ s H
mA mB L α γ s H
等物理量.
(3)用測(cè)得的物理量表示碰撞前后A球和B球的動(dòng)量依次為PA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
,PB=
0
0
,PA′=
mA
2gL(1-cosγ)
mA
2gL(1-cosγ)
,PB′=
mBs
g
2H
mBs
g
2H

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB
b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平.
c.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上.
d.按下電鈕放開(kāi)卡銷,光電計(jì)時(shí)器分別記錄A、B通過(guò)光電門C、D的時(shí)間t1和t2
請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是
 
.(用符號(hào)表示,并說(shuō)明其意義)
(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是
 

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