Question

10．某同學(xué)把兩塊質(zhì)量不同的木塊用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細線，觀察物體的運動情況，進行必要的測量，驗證物體相互作用時在一定條件下的動量守恒．
（1）實驗中除了刻度尺外該同學(xué)還必須使用的實驗器材是C
A．秒表   B．打點計時器    C．天平   D．游標(biāo)卡尺
（2）需直接測量的物理量是兩木塊的質(zhì)量m₁、m₂和兩物體的質(zhì)量m₁，m₂和兩木塊落地點分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離s_l、s₂；（填寫物理量和表示物理量對應(yīng)的字母）
（3）用上述所測得物理量驗證動量守恒的關(guān)系式是m₁s₁=m₂s₂．

Answer 1

分析 燒斷細線后，兩球離開桌面做平拋運動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運動的初速度．將需要驗證的關(guān)系速度用水平位移替代．

解答 解：取小球1的初速度方向為正方向，兩小球質(zhì)量和平拋初速度分別為m₁、m₂，v₁、v₂，平拋運動的水平位移分別為s₁、s₂，平拋運動的時間為t．
需要驗證的方程：0=m₁v₁-m₂v₂
又v₁=$\frac{{s}_{1}}{t}$，v₂=$\frac{{s}_{2}}{t}$
代入得到：m₁s₁=m₂s₂
所以需要的器材為刻度尺、天平；故選：C；
需要測量兩木塊的質(zhì)量m₁和m₂，兩木塊落地點到桌面邊緣的水平距離s₁，s₂
驗證動量守恒的表達式為：m₁s₁=m₂s₂
故答案為：（1）C
（2）兩物體的質(zhì)量m₁，m₂和兩木塊落地點分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離s_l、s₂
（3）m₁s₁=m₂s₂

點評 本題是運用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證．