题目内容

某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的弹簧,如图16-1-4所示,将这一系统置于光滑水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时的不变量.

图16-1-4

(1)该同学还必须有的器材是___________________.

(2)需要直接测量的数据是___________________.

(3)用所得数据验证的关系是___________________.

(1)刻度尺、天平

(2)两物体的质量m1m2和两木块落地点到桌边的水平距离s1s2

(3)m1s1=m2s2


解析:

本题为设计性实验,在细线烧断瞬间,在弹簧弹力的作用下两木块m1m2分别被弹出桌面做平抛运动,抛出时速度不易直接测量,但可通过测量两木块落点距抛出点的水平距离及落地时间,从而计算得出抛出速度,故实验器材应有:刻度尺、天平.

设落地时间为t,用天平测出两木块质量分别为m1m2,用刻度尺测出落点距抛出点的水平距离分别为s1s2,则,,若能求得m1s1=m2s2即推知m1v1=m2v2的等量关系.

练习册系列答案
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(1)某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图1所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,当弹簧恢复原长时,两物体恰好都到达水平桌面的边缘,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒.

①该同学还必须有的器材是
天平、刻度尺
天平、刻度尺

②需要直接测量的数据是
两木块的质量m1、m2和两木块落地点距桌面边缘的水平距离S1和S2
两木块的质量m1、m2和两木块落地点距桌面边缘的水平距离S1和S2

③用所得数据验证动量守恒的关系式为
m1S1=m2S2
m1S1=m2S2

(2)某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律的实验:在小车的A端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的具体装置如图2所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50HZ,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力.
①若已测得打点纸带如图3所示,并测得各计数点尖距(已标在图上).A为运动的起点,则应选
BC
BC
段来计算A碰前速度,应选
DE
DE
段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”).
②以测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m1=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量P0=
0.420
0.420
kgm/s;碰后总动量P=
0.417
0.417
kgm/s.

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