[物理─选修3－5]（15分）（1）（6分）天然放射性元素 Pu经过 次α衰变...

Question

[物理─选修3－5]（15分）（1）（6分）天然放射性元素 Pu经过 次α衰变和 次β衰变，最后变成铅的同位素 。（填入铅的三种同位素 Pb、 Pb、 Pb中的一种）（2）（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？

Answer 1

（1）8；4； （2）证明见解析。

（2）设摆球 A 、 B 的质量分别为 、 ，摆长为 l ， B 球的初始高度为 h 1 ，碰撞前 B 球的速度为 v B .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 P 1 、 P 2 。有 P 1 = m B v B                                                              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。