Question

（６分）如圖所示裝置來驗證動量守恒定律,質量為m_A的鋼球A用細線懸掛于O點,質量為m_B的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上,O點到A球球心的距離為L,使懸線在A球釋放前伸直,且線與豎直線夾角為α,A球釋放后擺到最低點時恰與B球正碰,碰撞后,A球把輕質指示針OC推移到與豎直線夾角β處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復寫紙的白紙D,保持α角度不變,多次重復上述實驗,白紙上記錄到多個B球的落點.

（1）圖中s應是B球初始位置到            的水平距離.
（2）為了驗證兩球碰撞過程動量守恒,應測得的物理量有:                                  .
（3）用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量:
p_A=        ,p_A′=        ,p_B=        ,p_B′=        .

Answer 1

（1）落點 （2）α、β、L、H （3）m_A
m_A        0    m_Bs

解析試題分析：（1）B球被A球碰撞后做平拋運動，所以s是B球的平拋水平距離；（2）據題意，碰撞前后瞬間AB兩球動量守恒，則有：m_Av_A=m_Av_A^’+m_Bv_B^’，而據m_AgL(1-cosα)=m_Av²_A/2可得v_A=，同理可得碰撞完成瞬間A球的速度為：v_A^’=；B球被碰撞后：v_B=s/t,而t=。所以需要測量的量為：α、β、L、H 。（3）p_A= m_A，p_A′= m_A ，p_B=0，p_B′= m_Bs 。
考點：本題考查對動量守恒定律的驗證。