(1)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,球心离地面高度为H;质量为m A 的钢球A

1个回答

  • (1)①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:

    m AgL(1-cosα)=

    1

    2 m A v A 2 -0 ,解得:v A=

    2gL(1-cosα) ,则 P A = m A v A =m A

    2gL(1-cosα) ,

    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:-m AgL(1-cosβ)=0-

    1

    2 m A v A ′ 2 ,解得v A′=

    2gL(1-cosβ) .

    P A′=m Av A′= m A

    2gL(1-cosβ) .

    碰前小球B静止,则P B=0;

    碰撞后B球做平抛运动,水平方向:S=v B′t,竖直方向H=

    1

    2 g t 2

    解得v B′= s

    g

    2H .则碰后B球的动量P B′=m Bv B′=m BS

    g

    2H

    减小实验误差的建议:a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;b.α角取值不要太小;c.两球A、B质量不要太小;d.球A质量要尽量比球B质量大.

    (2)猜想1、2均不成立

    B球动量的增加量△p B=0.1×9=0.9kg•m/s,A球动量的减少量△p A=0.3×8-0.3×5=0.9 kg•m/s,从计算结果可得,B球动量的增加量与A球动量的减少量相等.即系统的总动量保持不变.

    故答案为:(1)① m A

    2gL(1-cosα) , m A

    2gL(1-cosβ) ;0,

    m B s

    2H

    2gL

    ②a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;

    b.α角取值不要太小;

    c.两球A、B质量不要太小;

    d.球A质量要尽量比球B质量大

    (2)猜想1、2均不成立

    B球动量的增加量△p B=0.1×9=0.9kg•m/s,A球动量的减少量△p A=0.3×8-0.3×5=0.9 kg•m/s,从计算结果可得,B球动量的增加量与A球动量的减少量相等.即系统的总动量保持不变.

相关问题