Question

某同學把兩塊大小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，探究物體間相互作用時的守恒量．
（1）該同學還必須有的器材是

 

；
（2）需直接測量的數據是

 

；
（3）若mv為所探究的守恒量，需要驗算的表達式如何表示？

 

．

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=

s1

t

，v2=

s2

t

代入得到m₁s₁=m₂s₂
故需要測量兩木塊的質量m₁和m₂，兩木塊落地點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：刻度尺、天平、重錘線；兩木塊的質量m₁和m₂，兩木塊落地點到桌面邊緣的水平距離s₁，s₂；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．