Question

【題目】用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律。滑塊在氣墊導軌上運動時阻力不計，當其上方擋光條到達光電門D(或E)，計時器開始計時；擋光條到達光電門C(或F)，計時器停止計時。實驗主要步驟如下：

a.用天平分別測出滑塊A、B的質量mA、mB；

b.給氣墊導軌通氣并調整使其水平；

c.調節光電門，使其位置合適，測出光電門C、D間的水平距離L；

d.A、B之間緊壓輕彈簀(與A、B不粘連)，并用細線拴住，如圖靜置于氣墊導軌上；

e.燒斷細線，A、B各自運動，彈簧恢復原長前A、B均未到達光電門，從計時器上分別讀取A、B在兩光電門之間運動的時間tA、tB。

(1)A彈開后在兩光電門間運動的速度大小是__________(用題中所給的字母表示)。

(2)實驗中還應測量的物理量x是______________(用文字表達)。

(3)利用上述測量的數據，驗證動量守恒定律的表達式是：________________(用題中所給的字母表示)。

(4)利用上述數據還能測出燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=________字母表示)。(用題中所給的字母表示)

Answer 1

【答案】 光電門E、F間的水平距離

【解析】

第一空.由于阻力極小，A被彈開后在DC間做勻速直線運動，所以A的速度為

第二空.同樣B也在EF間做勻速直線運動，所以還需測量EF之間的距離x，這樣B彈開后的速度；

第三空.燒斷后動量若守恒，則有：mAvB-mBvB=0，所以要驗證的式子是：；

第四空.根據能量守恒彈簧所具有的彈性勢能。