Question

【題目】如圖所示的裝置中，質量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點，質量為mB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，且線與豎直線的夾角為α，A球釋放后擺動到最低點時恰與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為β處，B球落到地面上，地面上鋪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x應是B球做________(從“平拋”、“自由落體”、“圓周”中三選一)運動的水平位移大小．

（2）為了探究碰撞中的守恒量，在已知重力加速度g的條件下，還需要測得的七個物理量是________________(填寫題目中所給物理量符號)．

（3）用測得的物理量表示：mAvA＝______；mAvA′＝______；mBvB′＝________.

Answer 1

【答案】平拋 mA、mB、α、β、H、L、x

【解析】

解;(1) A球釋放后擺動到最低點時恰與球正碰，碰撞后球初速度方向水平，只受重力，所以球做平拋運動，應是球做平拋運動的水平位移大小；

(2)實驗過程中需要求出兩小球碰撞前后的動量，因此需要知道小球的質量與速度，小球的速度可以由動能定理與平拋運動知識求得，因此該實驗需要測量的物理量有：小球的質量、，傾角與，球飛出時的高度，球 B做平拋運動的水平位移大小，繩長，即需要測量的量有：、、、、、，；

(3)小球從處下擺過程只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律得：，解得：，則；

小球與小球碰撞后繼續運動，在碰后到達最左端過程中，機械能再次守恒，由機械能守恒定律得：，解得，則

碰撞后球做平拋運動,水平方向：，豎直方向，解得，則碰后球的動量；