某同學利用如圖所示的裝置驗*動量守恆定律。圖中兩擺擺長相同，懸掛於同一高度，A、B兩擺球均很小，質量之比為1∶...

問題詳情：

某同學利用如圖所示的裝置驗*動量守恆定律。圖中兩擺擺長相同，懸掛於同一高度，A、B兩擺球均很小，質量之比為1∶2。當兩擺均處於自由靜止狀態時，其側面剛好接觸。向右上方拉動B球使其擺線伸直並與豎直方向成45°角，然後將其由靜止釋放。結果觀察到兩擺球粘在一起擺動，且最大擺角成30°。若本實驗允許的最大誤差為±4％，此實驗是否成功地驗*了動量守恆定律？

【回答】

設擺球A、B的質量分別為、，擺長為l，B球的初始高度為h1，碰撞前B球的速度為 .在不考慮擺線質量的情況下，根據題意及機械能守恆定律得

                                                  ①

                                                   ②

設碰撞前、後兩擺球的總動量的大小分別為P1、P2。有

P1=                                                         ③

聯立①②③式得

                                          ④

同理可得

                                   ⑤

聯立④⑤式得

                                         ⑥

代入已知條件得

                                                     ⑦

由此可以推出

≤4%                                                    ⑧

所以，此實驗在規定的範圍內驗*了動量守恆定律。

知識點：動量守恆定律

題型：實驗,探究題