（江蘇專版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 實(shí)驗(yàn)十 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律講義（含解析）.doc

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驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)原理：在一維碰撞中，測(cè)出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度v、v，找出碰撞前的動(dòng)量pm1v1m2v2及碰撞后的動(dòng)量pm1v1m2v2，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒。實(shí)驗(yàn)方案方案一利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥、游標(biāo)卡尺等。實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量。2安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。3實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)量；改變滑塊的初速度大小和方向)。數(shù)據(jù)處理1滑塊速度的測(cè)量：v，式中x為滑塊擋光片的寬度(儀器說明書上給出，也可直接測(cè)量)，t為數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊(擋光片)經(jīng)過光電門的時(shí)間。2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1m2v2m1v1m2v2。方案二利用等長(zhǎng)擺球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材帶細(xì)線的擺球(兩套，等大不等重)、鐵架臺(tái)、天平、量角器、刻度尺、游標(biāo)卡尺、膠布等。實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量和直徑：用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m1、m2，用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑d。2安裝：把小球用等長(zhǎng)懸線懸掛起來，并用刻度尺測(cè)量懸線長(zhǎng)度l。3實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰。4測(cè)角度：用量角器測(cè)量小球被拉起的角度和碰撞后兩小球擺起的角度。5改變條件重復(fù)實(shí)驗(yàn)：改變小球被拉起的角度；改變擺長(zhǎng)。數(shù)據(jù)處理1擺球速度的測(cè)量：v，式中h為小球釋放時(shí)(或碰撞后擺起)的高度，h可由擺角和擺長(zhǎng)計(jì)算出。2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1m1v1m2v2。方案三利用兩輛小車完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材光滑長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小車的質(zhì)量。2安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長(zhǎng)木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥。3實(shí)驗(yàn)：小車B靜止，接通電源，讓小車A運(yùn)動(dòng)，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，兩小車連接成一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)。4改變條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)：改變小車A的初速度；改變兩小車的質(zhì)量。數(shù)據(jù)處理1小車速度的測(cè)量：通過紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間，由v計(jì)算。2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1(m1m2)v2。方案四利用斜槽滾球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙、圓規(guī)、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颉?安裝：按照如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平。3鋪紙：白紙?jiān)谙?，?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好。記下重垂線所指的位置O。4單球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次。用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面。圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置。5碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次。用步驟4的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N，如圖所示。改變?nèi)肷湫∏虻尼尫鸥叨?，重?fù)實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)處理1小球水平射程的測(cè)量：連接ON，測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度。2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1OPm1OMm2ON。誤差分析1系統(tǒng)誤差：主要來源于實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)操作等。(1)碰撞是否為一維。(2)氣墊導(dǎo)軌是否完全水平，擺球受到空氣阻力，小車受到長(zhǎng)木板的摩擦力，入射小球的釋放高度存在差異。2偶然誤差：主要來源于質(zhì)量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的測(cè)量。注意事項(xiàng)1前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。2方案提醒(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗(yàn)證，給滑塊的初速度應(yīng)沿著導(dǎo)軌的方向。(2)若利用擺球進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)前兩擺球應(yīng)剛好接觸且球心在同一水平線上，將擺球拉起后，兩擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。(3)若利用兩小車相碰進(jìn)行驗(yàn)證，要注意平衡摩擦力。(4)若利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)注意調(diào)整斜槽，使斜槽末端水平，且選質(zhì)量較大的小球?yàn)槿肷湫∏?。突破點(diǎn)(一)實(shí)驗(yàn)原理與操作例1如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測(cè)量_(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問題。A小球開始釋放高度hB小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是_。(填選項(xiàng)前的符號(hào))A用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B測(cè)量小球m1開始釋放高度hC測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE測(cè)量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_用(2)中測(cè)量的量表示；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_用(2)中測(cè)量的量表示。解析(1)小球碰前和碰后的速度都可用平拋運(yùn)動(dòng)來測(cè)定，即v。即m1m1m2；而由Hgt2知，每次下落豎直高度相等，平拋時(shí)間相等。則可得m1OPm1OMm2ON。故只需測(cè)射程，因而選C。(2)由表達(dá)式知：在OP已知時(shí)，需測(cè)量m1、m2、OM和ON，故必要步驟A、D、E。(3)若為彈性碰撞，則同時(shí)滿足動(dòng)能守恒。m12m12m22m1OP2m1OM2m2ON2。答案(1)C(2)ADE(3)m1OMm2ONm1OPm1OM2m2ON2m1OP2集訓(xùn)沖關(guān)1(2019泰州檢測(cè))某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，在滑塊甲的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)滑塊甲使之運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止在前方的滑塊乙相碰并粘合成一體，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。(1)由于滑塊與長(zhǎng)木板之間存在摩擦力會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，滿足A、B相互作用前后動(dòng)量守恒，在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行的操作是_。(2)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖2所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)(每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn))間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選_段來計(jì)算甲碰前的速度，應(yīng)選_段來計(jì)算甲和乙碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(3)已測(cè)得滑塊甲的質(zhì)量m1200 g，滑塊乙的質(zhì)量為m2100 g，則碰前兩滑塊的總動(dòng)量為_kgm/s，碰后兩滑塊的總動(dòng)量為_kgm/s。(均保留三位有效數(shù)字)解析：(1)系統(tǒng)所受合外力為零時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行的操作是適當(dāng)抬高長(zhǎng)木板的右端，平衡摩擦力。(2)推動(dòng)滑塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故滑塊有個(gè)加速過程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選BC段計(jì)算碰前的速度；碰撞過程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過程，而甲和乙碰后共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計(jì)算碰后共同的速度。(3)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：t0.025 s0.1 s，碰前滑塊的速度為：v甲1.575 m/s，碰前的總動(dòng)量為：pm甲v甲0.315 kgm/s；碰后滑塊的共同速度為：v1.042 m/s，碰后的動(dòng)量為：p(m甲m乙)v0.313 kgm/s。答案：(1)適當(dāng)抬高長(zhǎng)木板的右端，平衡摩擦力(2)BCDE(3)0.3150.3132在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖1。(1)需要的測(cè)量?jī)x器或工具有_。A秒表B天平C刻度尺 D重垂線E打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 F圓規(guī)(2)必須要求的條件是_。A兩小球碰撞時(shí)，球心必須在同一高度上B斜槽軌道末端的切線必須水平C入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同D入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下(3)某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖2所示，假設(shè)碰撞過程中動(dòng)量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為_。(4)在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)產(chǎn)生誤差的主要原因表述正確的是_。A碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上B傾斜部分軌道對(duì)入射小球的摩擦力作用C沒有測(cè)量高度，算出具體的平拋時(shí)間D測(cè)量長(zhǎng)度的誤差解析：(1)本實(shí)驗(yàn)需要天平稱量小球的質(zhì)量，需要刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，需要重垂線調(diào)節(jié)軌道末端水平，需要圓規(guī)找小球的平均落點(diǎn)，故選B、C、D、F。(2)要保證碰撞是一維的，即保證兩小球在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；要保證碰撞后兩個(gè)球做平拋運(yùn)動(dòng)，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1m2，防止碰后m1被反彈，故C錯(cuò)誤；為保證碰撞的初速度相同，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，故D正確。(3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有：m1m1m2，代入數(shù)據(jù)有：m10.255 0m10.155 0m20.380 0，解得：m1m2195。(4)要保證兩小球在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動(dòng)，若碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，故A正確；傾斜部分軌道對(duì)入射小球有摩擦力作用，但只要入射球每次都從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，即可保證碰撞的初速度相同，故B錯(cuò)誤；小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度差決定，由于高度差一定，故平拋的時(shí)間都相同，故水平射程與平拋的初速度成正比，故不需要測(cè)量高度差，只要滿足：m1m1m2，就一定有m1v1m2v2m1v1m2v2，故C錯(cuò)誤；測(cè)量長(zhǎng)度的誤差對(duì)最終動(dòng)量是否守恒的驗(yàn)證會(huì)有影響，故D正確。答案：(1)BCDF(2)ABD(3)195(4)AD3(2018海安期中)如圖所示為某同學(xué)應(yīng)用氣墊導(dǎo)軌“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)操作如下：a用天平分別測(cè)出滑塊1、滑塊2的質(zhì)量m1、m2；用游標(biāo)卡尺測(cè)出兩遮光片的寬度d1、d2；b調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；c在滑塊1和滑塊2間放入一個(gè)鎖定的壓縮彈簧，用細(xì)繩固定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；d剪斷細(xì)繩，讀取滑塊1、滑塊2與彈簧分離后通過光電門的時(shí)間分別為t1和t2；e利用上述測(cè)量數(shù)據(jù)，若得出關(guān)系式_成立，即可得出碰撞中守恒的量是動(dòng)量的矢量和。(2)本實(shí)驗(yàn)需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，調(diào)節(jié)方案是_。(3)若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)前沒有調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，重復(fù)進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果總是滑塊1的動(dòng)量大于滑塊2的動(dòng)量，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是導(dǎo)軌左側(cè)_(選填“高于”或“低于”)導(dǎo)軌右側(cè)。解析：(1)設(shè)向右為正方向，兩滑塊開始時(shí)的總動(dòng)量為零，碰后兩滑塊均勻速經(jīng)過光電門，則根據(jù)平均速度公式可知，兩滑塊的速度大小分別為：v1，v2，則碰后的動(dòng)量為m2m1，根據(jù)動(dòng)量守恒定律則有：m2m10。(2)本實(shí)驗(yàn)需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，調(diào)節(jié)方案是接通充氣開關(guān)，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使滑塊能靜止在導(dǎo)軌上。(3)滑塊1的動(dòng)量大于滑塊2的動(dòng)量，說明滑塊1一定加速，滑塊2減速，故說明左側(cè)低于右側(cè)。答案：(1)m2m10(2)接通充氣開關(guān)，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使滑塊能靜止在導(dǎo)軌上(3)低于突破點(diǎn)(二)數(shù)據(jù)處理與誤差分析例2(2018黃岡檢測(cè))某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；已知碰后兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)；先_，然后_，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出較理想的紙帶如圖乙所示；測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。(1)請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容(填到步驟橫線上)。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_kgm/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_kgm/s。(保留三位有效數(shù)字)(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_。解析(1)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先接通電源，后放開滑塊1。(2)作用前滑塊1的速度v1 m/s2 m/s，其質(zhì)量與速度的乘積為0.3102 kgm/s0.620 kgm/s，作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度v m/s1.2 m/s，其質(zhì)量與速度的乘積之和為(0.3100.205)1.2 kgm/s0.618 kgm/s。(3)相互作用前后動(dòng)量減小的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦。答案(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦集訓(xùn)沖關(guān)4(2019大豐模擬)如圖為實(shí)驗(yàn)室常用的氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)的裝置。兩個(gè)帶有等寬遮光條的滑塊A和B，質(zhì)量分別為mA、mB，在A、B間用細(xì)線水平壓住一輕彈簧，將其置于氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使其能實(shí)現(xiàn)自由靜止，燒斷細(xì)線，滑塊A、B被彈簧彈開，光電門C、D記錄下兩遮光條通過的時(shí)間分別為tA3101 s和tB2101 s，遮光條寬度d3 cm，則A和B兩滑塊碰撞后的速度大小分別是_m/s、_ m/s。若有關(guān)系式_ (用題中出現(xiàn)的物理量符號(hào)表示)成立，則說明該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒。解析：設(shè)遮光條的寬度為d，兩滑塊的速度為：vA m/s0.1 m/s，vB m/s0.15 m/s；如果動(dòng)量守恒，設(shè)A的方向?yàn)檎较?，則應(yīng)滿足：mAvAmBvB0，即0。答案：0.10.1505在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖所示，兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為mA和mB。(1)現(xiàn)有下列器材，為完成本實(shí)驗(yàn)，哪些是必需的？請(qǐng)將這些器材前面的字母填在橫線上_。A秒表B刻度尺C天平 D圓規(guī)(2)如果碰撞中動(dòng)量守恒，根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離，則下列式子可能成立的有_。A.B.C.D.解析：(1)在該實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小球的質(zhì)量以及小球的水平位移，需要的測(cè)量?jī)x器是天平、刻度尺。為了準(zhǔn)確找出落點(diǎn)需要用到圓規(guī)；因?yàn)槔昧似綊佋?，故不需用到秒表，故選BCD。(2)兩球碰撞后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩凶銎綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度：vA，vA，vB，由動(dòng)量守恒定律得：mAvAmAvAmBvB，則mAmAmB，故A正確。答案：(1)BCD(2)A6.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(zhǎng)相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為12。當(dāng)兩擺球均處于自由靜止?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)，且最大擺角為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？解析：設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，擺長(zhǎng)為l，B球的初始高度為h1，碰撞前B球的速度為vB。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h1l(1cos 45)mBvmBgh1設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動(dòng)量的大小分別為p1、p2。有p1mBvB聯(lián)立得：p1mB。同理可得：p2(mAmB)。則有：。代入已知條件得：21.03由此可以推出4%所以，此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。答案：見解析