Question

【題目】某同學用如圖所示裝置驗證動量守恒：長木板水平固定，彈簧左端同定在擋板上，右端自由伸長到O點，滑塊A右側粘有橡皮泥，置于長木板上，左側恰好位于O點。操作如下：①推動A壓縮彈簧至某一位置，然后無初速釋放，測得停下時A、O間距離x1；②再次推動A壓縮彈簧至同一位置，另取一滑塊B放于O點，無初速釋放A，A與B碰后粘在一起運動，測得停下時A、O的距離。

請回答下列問題：

(1) ____________ (選填“犬于”、“小于”或“等于”)

(2)實驗中還需要測量的物理量及符號是____________________，若等式____________________(用所測物理量符號表示)成立，則碰撞過程動量守恒。

Answer 1

【答案】 大于 滑塊A質量M，滑塊B質量m

【解析】(1)設滑塊壓縮彈簧的形變量為x，第一次彈性勢能轉化為A滑塊的動能和一部分熱能，經過原長后滑塊和彈簧分離，A的動能(設為 )全部變成摩擦生熱，由能量守恒定律可得，解得；第二次到達原長時A獲得的動能相同為，此后A與B發生完全非彈性碰撞，，此后兩滑塊一起摩擦生熱，，故，因，故.

(2)根據分析可知驗證動量守恒的表達式為，代換之后得，可得驗證的表達式為；故根據表達式還需要測量的物理量為滑塊A質量M，滑塊B質量m。