Question

（1）有以下幾個實驗：
A、用單擺測定重力加速度；       　　   B、研究勻變速直線運動；
C、驗證機械能守恒定律；        　　    D、驗證動量守恒定律．
上述實驗中需要打點計時器的實驗是：

 

；需要天平的實驗是：

 

；
需要刻度尺（或三角板）的實驗是：

 

．
（2）用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質量為m_B的鋼球B放在小支柱N上，球心離地面高度為H；質量為m_A的鋼球A用細線栓好懸掛于O點，當細線被拉直時O點到球心的距離為L，且細線與豎直線之間夾角為α；A球由靜止釋放，擺到最低點時恰與B球發生正碰，碰撞后，A球把輕質指示針C推移到與豎直線夾角為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，用來記錄B球的落點．
①用圖中所示各個物理量的符號表示碰撞前后A、B兩球的動量（設A、B兩球的碰前動量分別為P_A、P_B；碰后動量分別為P_A′、P_B′），則：P_A=

 

；P_A′=

 

；P_B=

 

；P_B′=

 

．
②請你提供兩條提高實驗的精度建議：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據對各實驗實驗器材的掌握分析答題．
（2）A球下擺過程機械能守恒，根據守恒定律列式求最低點速度；球A上擺過程機械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球B做平拋運動，根據平拋運動的分位移公式求解碰撞后B球的速度，然后驗證動量是否守恒即可．

解答：解：（1）研究勻變速直線運動實驗與驗證機械能守恒定律實驗都需要用打點計時器；
驗證動量守恒定律實驗需要用天平測出小球的質量；
以下四個實驗都用到刻度尺：A、用單擺測定重力加速度； B、研究勻變速直線運動；
C、驗證機械能守恒定律； D、驗證動量守恒定律．
（2）①小球從A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：
m_AgL（1-cosα）=

1

2

m_Av_A²-0，解得：v_A=

2gL(1-cosα)

，則P_A=m_Av_A=m_A

2gL(1-cosα)

；
小球A與小球B碰撞后繼續運動，在A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：-m_AgL（1-cosβ）=0-

1

2

m_Av_A′²，解得v_A′=

2gL(1-cosβ)

，
P_A′=m_Av_A′=m_A

2gL(1-cosβ)

；
碰前小球B靜止，則P_B=0；
碰撞后B球做平拋運動，水平方向：S=v_B′t，豎直方向H=

1

2

gt²，
解得v_B′=S

g 2H

，則碰后B球的動量P_B′=m_Bv_B′=m_BS

g 2H

；
②要提高實驗精度，a、讓A球多次從同一位置擺下，求B球落點的平均位置；b、α 角取值不要太��；
c、A、B兩球質量不要太小；d、A球質量要盡量比B球質量大．
故答案為：（1）BC；D；ABCD；（2）①m_A

2gL(1-cosα)

；m_A

2gL(1-cosβ)

；0；m_BS

g 2H

；
②a、讓A球多次從同一位置擺下，求B球落點的平均位置；b、α 角取值不要太�。�

點評：（1）要理解各實驗的實驗原理與實驗器材；
（2）本題解題的關鍵是要明確兩小球的運動過程以及過程中機械能何時守恒，動量何時守恒．