Question

某同学设计了图示的装置来难证动量守恒定律：将质量为m_A的钢球A用长为L的细绳栓好悬于O点，质量为m_B（m_B＜m_A）的钢球B放在与O在同一竖直线上、距地面高度为H的支柱上，且与悬点的距离也是L．现将球A拉至细线与竖直方向夹角为α处由静止释放，当A摆到最低点时恰与B球发生对心碰撞．碰撞后，A球将轻质指针C推移到与竖直方向的夹角为β处，B球落到地面上的D点，发生的水平位移为s． 则：
（1）A与B球碰撞前的动量为    ；B球碰撞后的动量为    ．
（2）验证动量守恒定律的表达式为    ．

Answer

根据机械能守恒定律分别求出A球与B球碰撞前后的速度，从而求出碰撞前后的动量．根据平抛运动的规律求出B球平抛运动的初速度，从而求出碰后B球的动量．
【解析】
（1）根据机械能守恒定律得，mAgL（1-cosα）=，
解得．
则A球与B球碰撞前的动量为．
根据机械能守恒定律得，，
解得，
则A与B球碰撞后的动量为．
根据H=得，t=，
则平抛运动的初速度，
则B球碰撞后的动量为．
（2）验证动量守恒定律的表达式为PA=PA′+PB，
即．
故答案为：（1）
（2）