Question

下圖是用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置,質(zhì)量為m₁的彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱.實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)懸點(diǎn),使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的質(zhì)量為m₂的彈性球2接觸且兩球等高.將球1拉到A點(diǎn),并使之靜止,同時(shí)把球2放在立柱上.釋放球1,當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對心碰撞.碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn),球2落到水平地面上的C點(diǎn)測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒.現(xiàn)已測出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a.B點(diǎn)離水平桌面的距離為b,C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c.(忽略小球的大小)
碰前1球的動(dòng)量­­­­­­                    
碰后1球的動(dòng)量                     碰后2球的動(dòng)量                    
動(dòng)量守恒的表達(dá)是                                            

Answer 1

碰前1球的動(dòng)量­­­­­­
碰后1球的動(dòng)量   碰后2球的動(dòng)量  。
動(dòng)量守恒的表達(dá)是=+

試題分析：1小球從A處下擺過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有
，解得：；所以碰前1球的動(dòng)量­­­­­­為
碰撞后1小球上升到最高點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有
解得：，所以碰后1球的動(dòng)量 為 
碰撞后小球2做平拋運(yùn)動(dòng)，，所以2球碰后速度，碰后2球的動(dòng)量  。所以該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：
，帶入可得：動(dòng)量守恒的表達(dá)是=+
點(diǎn)評：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律中，學(xué)會(huì)在相同高度下，水平射程來間接測出速度的方法，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．