Question

如图是用来验证动量守恒的实验装置，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．此时，

（1）除了弹性小球1、2的质量m₁、m₂，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_______________________．（忽略小球的大小）

Answer

（1）立柱高h 桌面高H； （2）

【解析】

试题分析：（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量12两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高h，桌面高H；

（2）1小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有m1g（a-h）=m1v12

解得：

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m1g（b-h）=m1v22

解得：

碰撞后小球2做平抛运动，

所以2球碰后速度

所以该实验中动量守恒的表达式为：m1v1=m2v3+m1v2

带入数据得：

考点：验证动量守恒定律

【名师点睛】验证动量守恒定律中，要搞清实验的原理及实验步骤、注意事项等问题，学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度的方法，难度不大，属于基础题。