資源簡介

(共27張PPT)
實驗七　驗證動量守恒定律
必備知識·自主排查
關鍵能力·分層突破
必備知識·自主排查
一、實驗方案與操作
二、測量速度的五種方法
1．打點計時器測速：v＝，Δx為n個計時點之間的距離，T為打點周期．
2．光電門測速：v＝，d為擋光片的寬度，Δt為擋光時間．
3．頻閃照片測速：v＝，Δx為兩個不同時刻物體位置間距離，Δt為兩時刻的時間間隔．
4．擺球測速：v＝，l為擺長，α為擺球上升到最高點時擺線與豎直方向的夾角．
5．平拋運動知識測速：v＝＝，x為平拋運動的水平距離，t為平拋運動的時間，h為豎直方向下落的距離．
●誤差分析
1．系統誤差：主要來源于實驗器材及實驗操作等．
(1)碰撞是否為一維．
(2)氣墊導軌是否完全水平，擺球受到空氣阻力，小車受到長木板的摩擦力，入射小球的釋放高度存在差異．
2．偶然誤差：主要來源于質量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的測量．
●注意事項
1．前提條件：碰撞的兩物體應保證“水平”和“正碰”．
2．方案提醒
(1)若利用氣墊導軌進行驗證，給滑塊的初速度應沿著導軌的方向．
(2)若利用擺球進行驗證，實驗前兩擺球應剛好接觸且球心在同一水平線上．將擺球拉起后，兩擺線應在同一豎直面內．
(3)若利用兩小車相碰進行驗證，要注意平衡摩擦力．
(4)若利用平拋運動規律進行驗證，安裝實驗裝置時，應注意調整斜槽，使斜槽末端水平，且選質量較大的小球為入射小球．
關鍵能力·分層突破
考點一　教材原型實驗

例1. [2022·北京東城區模擬]如圖甲所示，用半徑相同的兩個小鋼球的碰撞驗證“動量守恒定律”．實驗時先讓質量為m1的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，A球從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，并在下面的白紙上留下痕跡，重復上述操作10次，得到10個落點痕跡；再把質量為m2的B球放在水平軌道末端，將A球仍從位置C由靜止釋放，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次，M、P、N為三個落點的平均位置，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點，如圖乙所示．
(1)下列說法中正確的有________(選填選項前的字母)．
A．安裝軌道時，軌道末端必須水平
B．實驗前應該測出斜槽末端距地面的高度
C．實驗中兩個小球的質量應滿足m1D．除了圖中器材外，完成本實驗還必須使用的器材是天平、刻度尺和秒表
E．未放B球時，A球落點的平均位置是P點
(2)實驗中，測量出兩個小球的質量m1、m2，測量出三個落點的平均位置與O點距離OM、OP、ON的長度分別為x1、x2、x3.在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式__________________(用所測物理量的字母表示)，則可以認為兩球碰撞前后的總動量守恒．
AE　
m1x2＝m1x1＋m2x3　
解析：(1)安裝軌道時，軌道末端必須水平，以使小球做平拋運動，選項A正確；實驗前不必要測出斜槽末端距地面的高度，選項B錯誤；實驗中兩個小球的質量應滿足m1>m2，以保證運動的小球不反彈，選項C錯誤；除了圖中器材外，完成本實驗還必須使用的器材是天平、刻度尺，不用秒表，選項D錯誤；未放B球時，A球落點的平均位置是P點，選項E正確．
(2)在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式m1x2＝m1x1＋m2x3，則可以認為兩球碰撞前后的總動量守恒．
(3)某實驗小組設計用上述裝置來研究碰撞前后動能的變化，實驗方案如下：如圖丙所示，使從斜槽軌道滾下的A球打在正對的豎直墻上，把白紙和復寫紙附在墻上，記錄小球的落點．用A球和B球進行碰撞實驗，其他操作重復驗證動量守恒定律時的步驟．M′、P′、N′為豎直記錄紙上三個落點的平均位置，小球靜止于水平軌道末端時球心在豎直記錄紙上的水平投影點為O′，用刻度尺測量M′、P′、N′到O′的距離分別為y1、y2、y3.
a．在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式________________(用所測物理量的字母表示)，則可認為碰撞前后兩球的總動能相等．
b．在分析操作的可行性時發現，按此種方法操作，有非常大的可能無法得到碰撞后A球的落點，請分析原因：_________.
＝
(3)a.因為三次的水平位移相等，而x＝vt，y＝gt2，故v2＝，所以平拋運動的初速度v2與成正比，故要驗證碰撞前后兩球的總動能相等，則必須滿足＝，即＝.
b．當入射小球A與被碰小球B碰撞后分別做平拋運動時，由于被碰小球B的速度大．會先打到豎直墻上，之后會被墻壁反彈，又豎直方向上兩球的運動基本同步，因此B球反彈后的運動過程中有非常大的可能與A球再次相碰．
跟進訓練
1.[2022·重慶西南大學附中月考]如圖所示，某同學利用氣墊導軌和光電門“驗證動量守恒定律”．將氣墊導軌放置在水平桌面上，導軌的左端有緩沖裝置，右端固定有彈簧．將滑塊b靜止放于兩光電門之間，用彈簧將滑塊a彈出．滑塊a被彈出后與b發生碰撞，b與緩沖裝置相碰后立即停下，測得滑塊a、b質量分別為ma、mb，兩個滑塊上安裝的擋光片的寬度均為d.
(1)實驗中記錄下滑塊b經過光電門時擋光片的擋光時間為t0，滑塊a第一次、第二次經過光電門A時，擋光片的擋光時間分別為t1、t2，則通過表達式____________可以驗證動量守恒定律．滑塊a、b的質量大小關系為ma________mb(填“>”“<”或“＝”)．
(2)將滑塊b上的擋光片取下，在兩滑塊端面粘上輕質尼龍拉扣，使兩滑塊碰撞后能粘在一起運動，記錄下滑塊a上擋光片經過光電門A的擋光時間為ta，滑塊a、b粘在一起后擋光片經過光電門B的擋光時間為tb，若兩滑塊的質量仍為ma、mb，則驗證動量守恒定律的表達式是________________________．
＝
<
＝
解析：(1)利用光電門測速原理可知，滑塊b碰后的速度v2＝，滑塊a碰前的速度v0＝，滑塊a碰后彈回的速度v1＝，因為滑塊碰后反彈，故應驗證的關系是mav0＝mbv2－mav1.代入相應的速度值有ma＝mb－ma，消去d可得＝，即滿足該表達式時，碰撞過程中，系統的動量守恒．因a碰后反彈，由碰撞的特點可知，物塊a、b的質量大小關系為ma(2)滑塊a經過光電門A的速度va＝，兩滑塊粘在一起后經過光電門B時的速度vab＝，此時為完全非彈性碰撞，需要驗證的關系式為mava＝(ma＋mb)vab，代入相應的速度值有ma＝(ma＋mb)，消去d可得＝，即滿足該表達式時，碰撞過程中，系統的動量守恒．
考點二　拓展創新實驗
例2. [2022·河北張家口一模]
某興趣小組利用圖示裝置研究彈性碰撞．該裝置由傾斜軌道AB、平直軌道CD與斜面EF連接而成，其中B、C之間通過光滑小圓弧(圖中未畫出)連接，小球通過B、C前后速率不變．實驗時，先把CD段調成水平再把質量為m2的小球2放在平直軌道CD上，然后把質量為m1的小球1從傾斜軌道AB上的P點由靜止釋放，球1與球2發生正碰后，球2向前運動，經D點平拋后落到斜面上的Q點(圖中未畫出)；球1反彈，最高上升到傾斜軌道AB上的P′點(圖中未畫出)該小組測出P點到CD的高度為h，P′點到CD的高度為，EQ＝l，θ＝30°，球1與球2大小相等．
(1)本實驗中，m1________m2(選填“>”“<”或“＝”)；軌道AB、CD________光滑(選填“需要”或“不需要”)．
(2)若重力加速度為g，取向右為正方向，碰撞后瞬間小球1的速度為________，小球2的速度為________．(用g、h、l表示)
(3)碰撞前后，若滿足表達式______________，則可驗證碰撞中兩球組成的系統動量守恒．(用m1、m2、h、l表示)
(4)碰撞前后，若滿足l＝________h，則可驗證該碰撞為彈性碰撞．
<
需要
－
3m1＝m2
解析：(1)碰撞后球1反彈，根據碰撞規律，應滿足m1(2)碰撞后，對球1，由機械能守恒定律有m1g＝，對球2，由平拋運動規律有l sin θ＝gt2 ，l cos θ＝v2t，解得v1＝，v2＝，又向右為正方向，則球1、2的速度分別為－、.
(3)在碰撞前，對球1有m1gh＝，對兩球組成的系統，由動量守恒定律得m1v0＝m2v2－m1v1，聯立解得3m1＝m2.
(4)若是彈性碰撞，則對兩球組成的系統有＝，解得l＝h.
跟進訓練
2.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，已知小球A、B的直徑相同，質量分別為m1、m2.
(1)用10分度的游標卡尺測量小球A的直徑d，其示數如圖乙所示，直徑d＝________ cm.
3.26
(2)用兩條細線分別將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時兩球恰好接觸，球心位于同一水平線上，將球A向左拉起，使其懸線與豎直方向的夾角為α時由靜止釋放，與球B碰撞后，球A向左擺且測得擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為θ1，球B向右擺且測得擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為θ2.通過以上實驗結果可知質量m1________(填“大于”“小于”或“等于”)m2.
(3)若兩球碰撞前后的動量守恒，則m1＝_____________．
(用測量的物理量表示)
小于
m2－m1
解析：(1)直徑d＝32 mm＋6×0.1 mm＝32.6 mm＝3.26 cm.
(2)因為A小球碰撞后反彈，所以m1(3)小球A下擺過程只有重力做功，機械能守恒．由機械能守恒定律得＝m1gl(1－cos α)，碰撞后，對A、B兩球分別根據機械能守恒定律得＝＝m2gl(1－cos θ2)．若兩球碰撞前后的動量守恒，則滿足m1v1＝－m1v′1＋m2v′2.聯立以上四式得m1＝m2－m1.
3．[2022·四川成都七中月考]某同學為了探究動量守恒定律，設計了如下實驗．實驗器材：氣墊導軌、滑塊m1和m2(m2的左側固定有輕質小彈簧)、天平、兩個壓力傳感器(側面固定有輕質小彈簧)及其配件．實驗裝置示意圖如圖所示．
實驗步驟：
①用天平測出兩個滑塊的質量m1、m2，且m1②按圖所示安裝實驗裝置，調節氣墊導軌水平，固定壓力傳感器．
③給氣墊導軌充氣，將滑塊m1向左水平推動，使彈簧壓縮一定長度．靜止釋放m1，m1和左側彈簧分離后再與靜止的m2碰撞，碰后m1向左彈回，m2則向右運動，分別擠壓兩側彈簧．所有的碰撞均未超過彈簧的彈性限度．
④讀取碰撞前左側壓力傳感器示數的最大值為F0，碰撞后左右兩側壓力傳感器示數的最大值分別為F1和F2.(已知彈簧具有的彈性勢能為Ep＝kx2，其中k、x分別為彈簧的勁度系數和形變量，本實驗彈簧的勁度系數均為k)
(1)請寫出m1剛釋放瞬間彈簧的彈性勢能Ep1＝________(用F0和彈簧勁度系數k表達)．
(2)請寫出碰撞前，m1和左側輕彈簧分離時的動量p＝________(用F0、k、m1表達)．
(3)實驗要驗證動量守恒的表達式為_______________________(用F0、F1、F2、m1、m2表達)．
　
F0　
F0＝－F1＋F2
解析：(1)由題意知，m1剛釋放瞬間，彈簧的彈力大小為F0，根據胡克定律有F0＝k·Δx0，此時彈簧的彈性勢能Ep1＝k·(Δx0)2＝.
(2)(3)根據能量守恒定律可知，m1和左側輕彈簧分離時的動能Ek0＝Ep1＝.根據動能和動量的關系，碰撞前瞬間m1的動量大小p＝＝＝F0，同理可得，碰撞完成后瞬間，m1的動量大小為p1＝F1，m2的動量大小為p2＝F2，選水平向右為正方向，根據動量守恒定律可得p＝－p1＋p2整理可得F0＝－F1＋F2.實驗七　驗證動量守恒定律
必備知識·自主排查
一、實驗方案與操作
二、測量速度的五種方法
1．打點計時器測速：v＝，Δx為n個計時點之間的距離，T為打點周期．
2．光電門測速：v＝，d為擋光片的寬度，Δt為擋光時間．
3．頻閃照片測速：v＝，Δx為兩個不同時刻物體位置間距離，Δt為兩時刻的時間間隔．
4．擺球測速：v＝，l為擺長，α為擺球上升到最高點時擺線與豎直方向的夾角．
5．平拋運動知識測速：v＝＝，x為平拋運動的水平距離，t為平拋運動的時間，h為豎直方向下落的距離．
●誤差分析
1．系統誤差：主要來源于實驗器材及實驗操作等．
(1)碰撞是否為一維．
(2)氣墊導軌是否完全水平，擺球受到空氣阻力，小車受到長木板的摩擦力，入射小球的釋放高度存在差異．
2．偶然誤差：主要來源于質量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的測量．
●注意事項
1．前提條件：碰撞的兩物體應保證“水平”和“正碰”．
2．方案提醒
(1)若利用氣墊導軌進行驗證，給滑塊的初速度應沿著導軌的方向．
(2)若利用擺球進行驗證，實驗前兩擺球應剛好接觸且球心在同一水平線上．將擺球拉起后，兩擺線應在同一豎直面內．
(3)若利用兩小車相碰進行驗證，要注意平衡摩擦力．
(4)若利用平拋運動規律進行驗證，安裝實驗裝置時，應注意調整斜槽，使斜槽末端水平，且選質量較大的小球為入射小球．
關鍵能力·分層突破
考點一　教材原型實驗
例1. [2022·北京東城區模擬]如圖甲所示，用半徑相同的兩個小鋼球的碰撞驗證“動量守恒定律”．實驗時先讓質量為m1的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，A球從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，并在下面的白紙上留下痕跡，重復上述操作10次，得到10個落點痕跡；再把質量為m2的B球放在水平軌道末端，將A球仍從位置C由靜止釋放，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次，M、P、N為三個落點的平均位置，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點，如圖乙所示．
(1)下列說法中正確的有________(選填選項前的字母)．
A．安裝軌道時，軌道末端必須水平
B．實驗前應該測出斜槽末端距地面的高度
C．實驗中兩個小球的質量應滿足m1D．除了圖中器材外，完成本實驗還必須使用的器材是天平、刻度尺和秒表
E．未放B球時，A球落點的平均位置是P點
(2)實驗中，測量出兩個小球的質量m1、m2，測量出三個落點的平均位置與O點距離OM、OP、ON的長度分別為x1、x2、x3.在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式________(用所測物理量的字母表示)，則可以認為兩球碰撞前后的總動量守恒．
(3)某實驗小組設計用上述裝置來研究碰撞前后動能的變化，實驗方案如下：如圖丙所示，使從斜槽軌道滾下的A球打在正對的豎直墻上，把白紙和復寫紙附在墻上，記錄小球的落點．用A球和B球進行碰撞實驗，其他操作重復驗證動量守恒定律時的步驟．M′、P′、N′為豎直記錄紙上三個落點的平均位置，小球靜止于水平軌道末端時球心在豎直記錄紙上的水平投影點為O′，用刻度尺測量M′、P′、N′到O′的距離分別為y1、y2、y3.
a．在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式________________(用所測物理量的字母表示)，則可認為碰撞前后兩球的總動能相等．
b．在分析操作的可行性時發現，按此種方法操作，有非常大的可能無法得到碰撞后A球的落點，請分析原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
跟進訓練
1.[2022·重慶西南大學附中月考]如圖所示，某同學利用氣墊導軌和光電門“驗證動量守恒定律”．將氣墊導軌放置在水平桌面上，導軌的左端有緩沖裝置，右端固定有彈簧．將滑塊b靜止放于兩光電門之間，用彈簧將滑塊a彈出．滑塊a被彈出后與b發生碰撞，b與緩沖裝置相碰后立即停下，測得滑塊a、b質量分別為ma、mb，兩個滑塊上安裝的擋光片的寬度均為d.
(1)實驗中記錄下滑塊b經過光電門時擋光片的擋光時間為t0，滑塊a第一次、第二次經過光電門A時，擋光片的擋光時間分別為t1、t2，則通過表達式________可以驗證動量守恒定律．滑塊a、b的質量大小關系為ma________mb(填“>”“<”或“＝”)．
(2)將滑塊b上的擋光片取下，在兩滑塊端面粘上輕質尼龍拉扣，使兩滑塊碰撞后能粘在一起運動，記錄下滑塊a上擋光片經過光電門A的擋光時間為ta，滑塊a、b粘在一起后擋光片經過光電門B的擋光時間為tb，若兩滑塊的質量仍為ma、mb，則驗證動量守恒定律的表達式是________________________．
考點二　拓展創新實驗
例2. [2022·河北張家口一模]
某興趣小組利用圖示裝置研究彈性碰撞．該裝置由傾斜軌道AB、平直軌道CD與斜面EF連接而成，其中B、C之間通過光滑小圓弧(圖中未畫出)連接，小球通過B、C前后速率不變．實驗時，先把CD段調成水平再把質量為m2的小球2放在平直軌道CD上，然后把質量為m1的小球1從傾斜軌道AB上的P點由靜止釋放，球1與球2發生正碰后，球2向前運動，經D點平拋后落到斜面上的Q點(圖中未畫出)；球1反彈，最高上升到傾斜軌道AB上的P′點(圖中未畫出)該小組測出P點到CD的高度為h，P′點到CD的高度為，EQ＝l，θ＝30°，球1與球2大小相等．
(1)本實驗中，m1________m2(選填“>”“<”或“＝”)；軌道AB、CD________光滑(選填“需要”或“不需要”)．
(2)若重力加速度為g，取向右為正方向，碰撞后瞬間小球1的速度為________，小球2的速度為________．(用g、h、l表示)
(3)碰撞前后，若滿足表達式________，則可驗證碰撞中兩球組成的系統動量守恒．(用m1、m2、h、l表示)
(4)碰撞前后，若滿足l＝________h，則可驗證該碰撞為彈性碰撞．
跟進訓練
2.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，已知小球A、B的直徑相同，質量分別為m1、m2.
(1)用10分度的游標卡尺測量小球A的直徑d，其示數如圖乙所示，直徑d＝________ cm.
(2)用兩條細線分別將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時兩球恰好接觸，球心位于同一水平線上，將球A向左拉起，使其懸線與豎直方向的夾角為α時由靜止釋放，與球B碰撞后，球A向左擺且測得擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為θ1，球B向右擺且測得擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為θ2.通過以上實驗結果可知質量m1________(填“大于”“小于”或“等于”)m2.
(3)若兩球碰撞前后的動量守恒，則m1＝________．(用測量的物理量表示)
3．[2022·四川成都七中月考]某同學為了探究動量守恒定律，設計了如下實驗．實驗器材：氣墊導軌、滑塊m1和m2(m2的左側固定有輕質小彈簧)、天平、兩個壓力傳感器(側面固定有輕質小彈簧)及其配件．實驗裝置示意圖如圖所示．
實驗步驟：
①用天平測出兩個滑塊的質量m1、m2，且m1②按圖所示安裝實驗裝置，調節氣墊導軌水平，固定壓力傳感器．
③給氣墊導軌充氣，將滑塊m1向左水平推動，使彈簧壓縮一定長度．靜止釋放m1，m1和左側彈簧分離后再與靜止的m2碰撞，碰后m1向左彈回，m2則向右運動，分別擠壓兩側彈簧．所有的碰撞均未超過彈簧的彈性限度．
④讀取碰撞前左側壓力傳感器示數的最大值為F0，碰撞后左右兩側壓力傳感器示數的最大值分別為F1和F2.(已知彈簧具有的彈性勢能為Ep＝kx2，其中k、x分別為彈簧的勁度系數和形變量，本實驗彈簧的勁度系數均為k)
(1)請寫出m1剛釋放瞬間彈簧的彈性勢能Ep1＝________(用F0和彈簧勁度系數k表達)．
(2)請寫出碰撞前，m1和左側輕彈簧分離時的動量p＝________(用F0、k、m1表達)．
(3)實驗要驗證動量守恒的表達式為________(用F0、F1、F2、m1、m2表達)．
實驗七　驗證動量守恒定律
關鍵能力·分層突破
例1　解析：(1)安裝軌道時，軌道末端必須水平，以使小球做平拋運動，選項A正確；實驗前不必要測出斜槽末端距地面的高度，選項B錯誤；實驗中兩個小球的質量應滿足m1>m2，以保證運動的小球不反彈，選項C錯誤；除了圖中器材外，完成本實驗還必須使用的器材是天平、刻度尺，不用秒表，選項D錯誤；未放B球時，A球落點的平均位置是P點，選項E正確．
(2)在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式m1x2＝m1x1＋m2x3，則可以認為兩球碰撞前后的總動量守恒．
(3)a.因為三次的水平位移相等，而x＝vt，y＝gt2，故v2＝，所以平拋運動的初速度v2與成正比，故要驗證碰撞前后兩球的總動能相等，則必須滿足＝，即＝.
b．當入射小球A與被碰小球B碰撞后分別做平拋運動時，由于被碰小球B的速度大．會先打到豎直墻上，之后會被墻壁反彈，又豎直方向上兩球的運動基本同步，因此B球反彈后的運動過程中有非常大的可能與A球再次相碰．
答案：(1)AE　(2)m1x2＝m1x1＋m2x3　(3)＝　見解析
1．解析：(1)利用光電門測速原理可知，滑塊b碰后的速度v2＝，滑塊a碰前的速度v0＝，滑塊a碰后彈回的速度v1＝，因為滑塊碰后反彈，故應驗證的關系是mav0＝mbv2－mav1.代入相應的速度值有ma＝mb－ma，消去d可得＝，即滿足該表達式時，碰撞過程中，系統的動量守恒．因a碰后反彈，由碰撞的特點可知，物塊a、b的質量大小關系為ma(2)滑塊a經過光電門A的速度va＝，兩滑塊粘在一起后經過光電門B時的速度vab＝，此時為完全非彈性碰撞，需要驗證的關系式為mava＝(ma＋mb)vab，代入相應的速度值有ma＝(ma＋mb)，消去d可得＝，即滿足該表達式時，碰撞過程中，系統的動量守恒．
答案：(1)＝　<　(2)＝
例2　解析：(1)碰撞后球1反彈，根據碰撞規律，應滿足m1(2)碰撞后，對球1，由機械能守恒定律有m1g＝，對球2，由平拋運動規律有l sin θ＝gt2 ，l cos θ＝v2t，解得v1＝，v2＝，又向右為正方向，則球1、2的速度分別為－、.
(3)在碰撞前，對球1有m1gh＝，對兩球組成的系統，由動量守恒定律得m1v0＝m2v2－m1v1，聯立解得3m1＝m2.
(4)若是彈性碰撞，則對兩球組成的系統有＝，解得l＝h.
答案：(1)<　需要　(2)－
(3)3m1＝m2　(4)
2．解析：(1)直徑d＝32 mm＋6×0.1 mm＝32.6 mm＝3.26 cm.
(2)因為A小球碰撞后反彈，所以m1(3)小球A下擺過程只有重力做功，機械能守恒．由機械能守恒定律得＝m1gl(1－cos α)，碰撞后，對A、B兩球分別根據機械能守恒定律得＝＝m2gl(1－cos θ2)．若兩球碰撞前后的動量守恒，則滿足m1v1＝－m1v′1＋m2v′2.聯立以上四式得m1＝m2－m1.
答案：(1)3.26　(2)小于
(3)m2－m1
3．解析：(1)由題意知，m1剛釋放瞬間，彈簧的彈力大小為F0，根據胡克定律有F0＝k·Δx0，此時彈簧的彈性勢能Ep1＝k·(Δx0)2＝.
(2)(3)根據能量守恒定律可知，m1和左側輕彈簧分離時的動能Ek0＝Ep1＝.根據動能和動量的關系，碰撞前瞬間m1的動量大小p＝＝＝F0，同理可得，碰撞完成后瞬間，m1的動量大小為p1＝F1，m2的動量大小為p2＝F2，選水平向右為正方向，根據動量守恒定律可得p＝－p1＋p2整理可得F0＝－F1＋F2.
答案：　(2)F0　(3)F0＝－F1＋F2

展開更多......

收起↑