Question

右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，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．此外，还需要测量的量是_____________．根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为__________________________．

Answer

球1的质量m1；球2的质量m2；桌面高H；2m1=2m1+m2

【解析】试题分析：要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量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；

小球1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：v1=

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：v2=

碰撞后小球2做平抛运动，

t=

所以2球碰后速度v3==，

所以该实验中动量守恒的表达式为：m1v1=m2v3+m1v2

带入数据得：2m1=2m1+m2，

实验需要测量的量为：球1的质量m1，球2的质量m2，桌面高H；