Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，將一輕彈簧壓縮并用細(xì)線拴住置于水平光滑桌面上，緊挨著壓縮后的輕彈簧兩端分別放置大小相等、質(zhì)量不等的小球a和b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如題11圖所示．將細(xì)線燒斷，球被彈出，兩小球飛離桌面前都已離開彈簧．

(1)若只需驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，請(qǐng)你在以下操作中選出最簡(jiǎn)單有效的操作步驟________（只填寫操作步驟前的字母代號(hào)）

A．用螺旋測(cè)微器測(cè)量出小球的直徑d；

B．用刻度尺測(cè)量出桌面離水平地面的豎直高度h；

C．用天平分別測(cè)量出a、b兩小球的質(zhì)量ma和mb；

D．用重錘線分別懸于小球a和b飛離桌子邊緣的位置，待其靜止時(shí)記下重錘在地面上的投影點(diǎn)O1、O2；

E． 燒斷細(xì)線，記下兩小球a和b第一次落地時(shí)的位置M點(diǎn)和N點(diǎn)；

F．用刻度尺分別測(cè)量O1M的長(zhǎng)度Sa和O2N的長(zhǎng)度Sb；

G．利用h、g（重力加速度）計(jì)算時(shí)間，再用Sa和Sb計(jì)算出兩球水平飛出速度va、vb．

(2)請(qǐng)你寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒最簡(jiǎn)單有效的關(guān)系式____________（選用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．

(3)若實(shí)驗(yàn)小組還需測(cè)定燒斷細(xì)線前，壓縮彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能．則彈性勢(shì)能的表達(dá)式EP=________（選用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．

Answer 1

【答案】CDEF

【解析】

(1)(2)球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，取的初速度方向?yàn)檎�方向，兩球質(zhì)量和平拋初速度分別為：、、、，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為、，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，需要驗(yàn)證的方程：，其中，，代入得到；所以最簡(jiǎn)單有效的操作步驟CDEF；

(3)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向，得到，對(duì)系統(tǒng)根據(jù)能量守恒定律有，其中，，代入得到。