Question

用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m_B的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H；质量为m_A的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球 B 的落点．
用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为p_A、p_B； 碰后动量分别为 P_A′、P_B′，则P_A=    ，P_A′=    ，P_B=    ，P_B′=    ．

Answer

A球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；球A上摆过程机械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球B做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后B球的速度，然后验证动量是否守恒即可．
【解析】
小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：
mAgL（1-cosα）=mAvA2-0，解得：vA=，则PA=mAvA=mA；
小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，机械能再次守恒，
由机械能守恒定律得：-mAgL（1-cosβ）=0-mAvA′2，解得vA′=，
PA′=mAvA′=mA；
碰前小球B静止，则PB=0；
碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=vB′t，竖直方向H=gt2，
解得vB′=S，则碰后B球的动量PB′=mBvB′=mBS；
故答案为：mA；mA；0；mBS．