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，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之間緊壓一輕彈簧（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）實驗中還應測量的物理量x是______________________（用文字表達）。

（2）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）。

（3）利用上述數據還能測出燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=__________________（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】 (1、2)由于A、B原來靜止，總動量為零，驗證動量守恒定律的表達式為： ，所以還需要測量的物理量是光電門E、F間的水平距離；

(3)彈簧恢復原長時，A滑塊的速度為：vA=l/tA，B滑塊的速度為：vB=x/tB，根據能量守恒定律得：Ep=