Question

某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖中兩擺擺長相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1：2。當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸。向右上方拉動(dòng)B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放。結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動(dòng)，且最大擺角成30°。若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為±4％，此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？

Answer 1

此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律

解析試題分析：設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為m_A、m_B，擺長為l，B球的初始高度為h₁，碰撞前B球的速度為v_B.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下，根據(jù)題意及機(jī)械能守恒定律得①
②
設(shè)碰撞前后兩擺球的總動(dòng)量大小分別為P_1、P₂，則③
聯(lián)立①②③式可得④
同理可得⑤
聯(lián)立④⑤可得⑥
代入已知條件得⑦
⑧
所以，此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。
考點(diǎn)：此實(shí)驗(yàn)考查了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)