Question

【题目】如图所示,是某兴趣小组用来验证动量守恒定律的实验装置.图中连接小钢球的细线不可伸长,细线另一端与力传感器(可实时记录细线所受的拉力,图中未画出)相连并固定在点,水平气垫导轨上的小滑块安装有质量可不计的遮光条,光电门与数字毫秒计连接可记录遮光条的挡光时间.

实验时,先调整气垫导轨的高度和滑块的位置,使滑块与自由下垂时的钢球接触而无压力,且小钢球通过最低点时能与滑块发生正碰;接着向左拉起小钢球到一定高度后释放,球摆到最低点与滑块碰撞,碰撞后小钢球并没有立即反向,碰撞时间极短.已知当地的重力加速度为.

(1)为完成实验,除了毫秒计读数、碰撞前瞬间绳的拉力、碰撞结束瞬间绳的拉力、滑块质量和遮光条宽度外,还需要测量的物理量有____________和_____________；(并写出物理量的符号)

(2)滑块通过光电门时的瞬时速度____________；(用题中物理量的符号来表示)

(3)验证动量守恒定律的表达式是______________.(用题中物理量的符号来表示).

Answer 1

【答案】小球A的质量 绳子的长度L

【解析】

（1）在验证动量守恒时要知道两个小球的质量和碰撞前后两个小球的速度，所以需要测量小球A的质量，另外在利用牛顿第二定律，求小球A碰前和碰后的速度时还需要知道绳子的长度L。

（2）滑块通过光电门时的瞬时速度：

（3）根据动量守恒定律得：，整理得： , 所以验证动量守恒定律的表达式是：