某同学利用如图所示的装置验*动量守恒定律。图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶...
问题详情:
某同学利用如图所示的装置验*动量守恒定律。图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验*了动量守恒定律?
【回答】
设摆球A、B的质量分别为、,摆长为l,B球的初始高度为h1,碰撞前B球的速度为 .在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得
①
②
设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2。有
P1= ③
联立①②③式得
④
同理可得
⑤
联立④⑤式得
⑥
代入已知条件得
⑦
由此可以推出
≤4% ⑧
所以,此实验在规定的范围内验*了动量守恒定律。
知识点:动量守恒定律
题型:实验,探究题
-
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