Question

如图所示是用来验证动量守恒定律的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．

将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a．B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c，球1的质量为m₁，球大小忽略不计，则：

（1）还需要测量的量是_______、__________和___________．

（2）根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_______________________．

Answer

弹性球2的质量m2 立柱高h 桌面高H 2m1＝2m1＋m2

【解析】

(1)[1][2][3]要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平拋运动的规律只要测出立柱高h和桌面高H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量和立柱高h、桌面高H就能求出弹性球2的动量变化。

(2)[4]根据机械能守恒定律，有

碰撞后1小球上升到最高点的过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有

所以该实验中动量守恒的表达式为：

联立解得