Question

15．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(xì)線，觀察物體的運(yùn)動情況，進(jìn)行必要的測量，驗(yàn)證物體間相互作用時(shí)動量守恒． 
（1）該同學(xué)還必須有的器材是刻度尺、天平；
（2）需要直接測量的數(shù)據(jù)是兩物體的質(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）用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證動量守恒的關(guān)系式是m₁s₁=m₂s₂．

Answer 1

分析 燒斷細(xì)線后，兩球離開桌面做平拋運(yùn)動，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)動的水平位移分別為s₁、s₂，平拋運(yùn)動的時(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
故需要測量兩木塊的質(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
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 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．