Question

【題目】某學習小組利用如圖所示裝置驗證彈性碰撞中的動量守恒。其主要的實驗步驟如下：

選擇大小相等、可視為質點、質量分別為、（）的兩個小鋼球A、B，將其分別用輕繩懸掛，靜止時兩球相切，球心等高，兩繩恰好平行。將A球向左拉起，使輕繩與豎直方向的夾角為，并將A球由靜止釋放，兩球在最低點發生彈性正碰。請回答下列問題：

(1)在本實驗中還需要測量或已知的物理量有（____）

A.需要已知當地的重力加速度

B.需要用直尺測量輕繩的長度L

C.需要測量碰后A球反彈到最大高度時輕繩與豎直方向的夾角

D.需要測量碰后B球的輕繩與豎直方向的最大夾角

(2)根據選擇的物理量和已知的物理量，得出驗證動量守恒的表達式為（____）

A.

B.

C.

D.

Answer 1

【答案】CD B

【解析】

(1)[1]碰撞中動量守恒，應測量碰撞前A球的速度和碰后A、B兩球的速度，根據機械能守恒定，兩個擺長相等，因此只要測出兩個擺角就能表達出速度的大小，由于碰前A球與豎直方向夾角已測出，因此再測出碰后兩個球的擺角即可，因此CD正確，AB錯誤。

故選CD。

(2)[2]由于

因此碰后A小球反彈

根據動量守恒定律

根據機械能守恒定律

聯立得

因此B正確，ACD錯誤。

故選B。