Question

【題目】某同學用如圖甲所示的裝置驗證碰撞中動量守恒．一根長為L的輕質細線一端拴住質量為mA的小鋼球A，細線的另一端固定在懸點O，在最低點的前后放置一光電門，光電門下的水平面上放一質量為mB的金屬物塊B，物塊的上表面中央固定一輕質的遮光片．現(xiàn)將小球向右拉至細線水平后靜止釋放，小球在最低點與物塊碰撞后反彈上升，測出小球反彈上升時細線的最大偏角為θ，光電門記錄的時間為t，已知重力加速度為g．則

（1）用50分度的游標卡尺測遮光片的寬度如圖乙所示，則遮光片的寬度d=___________mm；

（2）小球與物塊的質量大小關系為mA______________mB（選填“>”“=”或“<”）；

（3）驗證小球與物塊在碰撞過程中動量守恒的表達式為_________．（用字母mA、mB、L、d、θ、t、g表示）

Answer 1

【答案】3.06 <

【解析】

（1）[1]主尺讀數(shù)為3mm，游標讀數(shù)是3×0.02mm=0.06mm，故最后讀數(shù)為：3mm+0.06mm=3.06mm

（2）[2]小鋼球與金屬物塊碰后要求小球反彈，故mA<mB；

（3）[3]設小球在碰撞前、后的速度大小分別為v1、v2由機械能守恒定律有

碰后物塊的速度

由碰撞中動量守恒有

可得