Question

11．如圖所示的裝置也可完成《驗(yàn)證動(dòng)量守恒》的實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕質(zhì)彈簧，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察木塊的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，驗(yàn)證物體間相互作用時(shí)動(dòng)量守恒． 
①該同學(xué)還必須有的器材是天平、刻度尺．
②需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是兩木塊的質(zhì)量M₁、M₂和落地時(shí)兩木塊的水平距離s₁、s₂．．
③用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是M₁s₁=M₂s₂．_．

Answer 1

分析 燒斷細(xì)線后，兩球離開(kāi)桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，由于高度相等，則平拋的時(shí)間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．將需要驗(yàn)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?yàn)檎�方向，兩小球質(zhì)量和平拋初速度分別為m₁、m₂，v₁、v₂，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為s₁、s₂，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t．
需要驗(yàn)證的方程：0=m₁v₁-m₂v₂
又v₁=$\frac{{s}_{1}}{t}$，v₂=$\frac{{s}_{2}}{t}$
代入得到：m₁s₁=m₂s₂
故需要測(cè)量?jī)赡緣K的質(zhì)量m₁和m₂，兩木塊落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離s₁，s₂
所以需要的器材為刻度尺、天平、重錘線
故答案為：（1）刻度尺、天平
（2）兩物體的質(zhì)量m₁，m₂和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離s_l、s₂
（3）m₁s₁=m₂s₂

點(diǎn)評(píng) 本題是運(yùn)用等效思維方法，平拋時(shí)間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗(yàn)證的方程變成容易驗(yàn)證．