题目

（08年宁夏卷）（物理─选修3－5）（9分）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。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证了动量守恒定律？  答案：解析：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vB.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=mBvB                                                              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证了动量守恒定律。

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