Question

【题目】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门。水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为水平面，当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：

A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

B．用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb；

C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；

D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；

E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；

F.小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；

G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。

(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为__________mm。

(2)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，即________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）。

Answer 1

【答案】2.550

【解析】

(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为2.5mm，可动刻度读数为5.0×0.01mm=0.050mm，所以最终读数为

2.5mm+0.050mm=2.550mm

(2)[2]烧断细线后，向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，经过光电门的速度为

故的动量为

离开平台后做平抛运动，竖直方向

水平方向

解得

的动量大小

如果系统动量守恒，以向右正方向，由动量守恒定律得

整理得