用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律.实验装置如图1-2-4,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止液下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:OM=2.68cm,OP=8.62 cm,ON=11.50 cm,并知A、B两球的质量比为2∶1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的____________一点,系统碰撞前,总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差
____________(结果保留一位有效数字).
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图1-2-4
p 2%
解析:
A球从固定点C由静止滚下,滚到最低点时有相同的水平速度v0,而A、B两球平抛后,下不落高度h相同,由h=
知,运动时间t相同.水平方向v=
.故小球的动量与水平位移成正比.若mAxA与(mAxA′+mBxB′)基本相等,则碰撞前后动量守恒.
碰后A的速度会变小,故p点是未放B球时A球落地的.
p=mA|Op|=mA×8.62 cm
p′=mA|OM|+mA|ON|=mA×8.62 cm+mB×11.50 cm=mA×8.43 cm
故
=0.198.62=0.02.=2%.