问题
实验题
某同学利用如图实－11－9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
见解析
设摆球A、B的质量分别为mA、mB，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
h1＝l(1－cos45°) ①
mBvB2＝mBgh1 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p1＝mB
④
同理可得 p2＝(mA＋mB)
⑤
联立④⑤式得
＝
⑥
代入已知条件得
2≈1.03
由此可以推出
≈1.4% ＜4%
所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律．