Question

【題目】某實驗小組利用如圖1所示的實驗裝置驗證動量守恒定律．實驗的主要步驟如下：

（1）用游標卡尺測量小球A、B的直徑d，其示數均如圖2所示，則直徑d＝________ mm，用天平測得球A、B的質量分別為m1、m2.

（2）用兩條細線分別將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時兩球恰好相切，球心位于同一水平線上．

（3）將球A向左拉起使其懸線與豎直方向的夾角為α時由靜止釋放，與球B碰撞后，測得球A向左擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為θ1，球B向右擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為θ2.

（4）若兩球碰撞前后的動量守恒，則其表達式為__________________；若碰撞是彈性碰撞，則還應滿足的表達式為________________________．(用測量的物理量表示)

Answer 1

【答案】 22.0 m1cos α＝m1cos θ1－m2(1－cos θ2)

【解析】（1）直徑d＝2.2cm+0.1×0=2.20cm=22.0 mm

（2）設懸線長度為L，則A球到達最低點時的速度：；碰后A球的速度：；碰后B球的速度：；若兩球碰撞前后的動量守恒，則其表達式為m1v=m2v2-m1v1，即；即

碰撞是彈性碰撞，則還應滿足的表達式為，

即：，

即：m1cos α＝m1cos θ1－m2(1－cos θ2)