Question

【題目】用如圖所示的裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力不計(jì)，當(dāng)其上方擋光條到達(dá)光電門D(或E)，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；擋光條到達(dá)光電門C(或F)，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；

b.給氣墊導(dǎo)軌通氣并調(diào)整使其水平；

c.調(diào)節(jié)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(xì)線拴住，如圖靜置于氣墊導(dǎo)軌上；

e.燒斷細(xì)線，A、B各自運(yùn)動(dòng)，彈簧恢復(fù)原長前A、B均未到達(dá)光電門，從計(jì)時(shí)器上分別讀取A、B在兩光電門之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB。

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

(2)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量x是______________(用文字表達(dá))。

(3)利用上述測量的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是：________________(用題中所給的字母表示)。

(4)利用上述數(shù)據(jù)還能測出燒斷細(xì)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(yùn)動(dòng)，所以A的速度為

第二空.同樣B也在EF間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(dòng)量若守恒，則有：mAvB-mBvB=0，所以要驗(yàn)證的式子是：；

第四空.根據(jù)能量守恒彈簧所具有的彈性勢能。