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精英家教网某同学设计了一个验证物体间相互作用时动量守恒的实验:把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接后置于光滑的水平桌面上,在两球之间夹一被压缩了的轻质弹簧,在桌子两边地面上铺上白纸和复写纸(如图所示).然后烧断细线,观察两球的运动情况,进行必要的测量和数据分析、处理.
①要完成该实验,还必须添加以下哪些器材:
 
(填器材序号字母);
A.刻度尺    B.天平    C.重垂线    D.秒表
②在该实验中,用所测物理量验证动量守恒定律的关系式是:
 
(用你认为应该测量的物理量表示).关系式中各物理量的含义是:
 
.
分析:烧断细线后,两球离开桌面做平抛运动,由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度.将需要验证的关系速度用水平位移替代.
解答:解:取小球1的初速度方向为正方向,两小球质量和平抛初速度分别为m1、m2,v1、v2,平抛运动的水平位移分别为S1、S2,平抛运动的时间为t.
        需要验证的方程:0=m1v1-m2v2
                 又v1=
S1
t
,v2=
S2
t

代入得到m1S1=m2S2
故需要测量两小球的质量m1和m2,两小球落地点到桌面边缘的水平距离S1,S2
所以需要的器材为刻度尺、天平、重锤线,不需要测量时间,所以不要秒表.
故答案为:ABC;m1S1=m2S2,m1、m2分别是小球1和2的质量;S1是小球1落点到桌子左边缘的水平距离,S2是小球2落点到桌子右边缘的水平距离.
点评:本题是运用等效思维方法,平抛时间相等,用水平位移代替初速度,这样将不便验证的方程变成容易验证.
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