Question

【題目】某實驗小組利用如圖（a）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，其示數如圖（b）所示，用天平測量小球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--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，球B向右擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為。

回答下列問題∶

(1)小球的直徑d=______cm；

(2)若兩球碰撞前后的動量守恒，則其表達式可表示為_______。（用①③中測量的量表示）；

(3)完成實驗后，實驗小組進一步探究。用質量相同的A、B兩球重復實驗步驟②③，發(fā)現A球與B球碰撞后，A球靜止，B球向右擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角略小于，由此他們判斷A、B兩球的碰撞是______（填“彈性碰撞"“非彈性碰撞”“完全非彈性碰撞”）。

Answer 1

【答案】2. 20 彈性碰撞

【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數22mm，游標讀數為0.1×0mm=0.0mm，則小球的直徑

(2)[2]小球A下擺過程只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律得

碰撞后，對A、B兩球分別根據機械能守恒定律得

若兩球碰撞前后的動量守恒，則滿足

聯立可得

(3)[3]A、B兩球質量相同，則有

若碰撞是彈性碰撞，則碰撞過程中機械能守恒，則有

即有

聯立可得

所以判斷A、B兩球的碰撞是彈性碰撞。