Question

【題目】下圖是用來驗證動量守恒的實驗裝置,彈性球1用細線懸掛于點, 點下方桌子的邊沿有一豎直立柱。實驗時,將球1拉到點,并使之靜止,同時把球2放在立柱上。釋放球1,當它擺到懸點正下方時與球2發生對心碰撞。碰后球1向左最遠可擺到點,球2落到水平地面上的點。測出有關數據即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒。現已測出點離水平桌面的距離為,點離水平桌面的距離為,點與桌子邊沿間的水平距離為,此外,還需要測量的量是_______、______、和______。據測量的數據,該實驗中動量守恒的表達式為_______。

Answer 1

【答案】 球1和球2的質量和 立柱的高 桌面離地面的高

【解析】小球1從A處下擺過程只有重力做功，機械能守恒，根據機械能守恒定律，有，解得；

碰撞后1小球上升到最高點B的過程中，機械能守恒，根據機械能守恒定律，有，解得：；

碰撞后小球2做平拋運動，運動時間，

所以2球碰后速度，

所以該實驗中動量守恒的表達式為：，代入數據得：，故還要測量1、2兩個小球的質量，立柱高h，桌面高H．