Question

17．用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球碰撞來驗證動量守恒定律，實驗時先使質(zhì)量為m_A的A球從斜槽上某一固定點G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復上述操作10次，得到10個落點痕跡．把質(zhì)量為m_B的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復這種操作10次，得到了如圖所示的三個落地處．

①請在圖中讀出OP=17.5cm；
②由圖可以判斷出R是B球的落地點，Q是A球的落地點．
③為了驗證碰撞前后動量守恒，該同學只需驗證表達式m_AOQ=m_AOP+m_BOR．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)各落點確定P點的準確位置，再根據(jù)讀數(shù)方法進行讀數(shù)即可；
（2）A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，都做平拋運動，豎直高度相同，所以水平方向，B在A的前面；
（3）為了驗證碰撞前后動量守恒，即是驗證碰撞前的動量等于碰撞后的動量即可．

解答 解：（1）用最小的圓將P處的各點圈起，其圓心處即為P點的準確位置，從圖中直接讀出讀數(shù)為17.5cm，
（2）A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平拋運動，高度相同，落地時間相同，所以Q點是沒有碰時A球的落地點，R是碰后B的落地點，P是碰后A的落地點；
（3）根據(jù)兩小球從同一高度開始下落，故下落的時間相同，根據(jù)動量守恒定律可得：
m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，
故有：m_Av₀t=m_Av₁t+m_Bv₂t，
即：m_AOQ=m_AOP+m_BOR
故答案為：（1）17.5；（2）B，A；（3）m_AOQ=m_AOP+m_BOR

點評 本題考查驗證動量守恒的實驗，明確實驗原理掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關系，是解決本題的關鍵； 同時注意確定落點的基本方法．