Question

【題目】光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器，當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，現利用如圖所示裝置驗證動量守恒定律。兩個小球P和Q直徑相等，小球P從斜槽某處由靜止釋放后，與靜止在水平槽上的小球Q發生碰撞，碰后不反彈，兩球先后通過光電門，小球與槽間的摩擦可以忽略。

(1)測得小球P和Q的質量分別為mP和mQ，小球的直徑d，兩小球通過光電門的時間分別為△tl和△t2(△tl>△t2)，除此之外，還要測量的物理量及其符號為____。 （重力加速度g已知）

(2)本實驗最終要驗證的數學表達式為：_____________。（用題給符號和測量的物理量符號表示）

Answer 1

【答案】 小球P靜止釋放時距水平槽的高度h

【解析】（1）還要測量的物理量為小球P靜止釋放時距水平槽的高度h，從而求出碰前P的速度為。

（2）碰后，兩球通過光電門的速度分別為： 、，根據動量守恒可以得到：

，即： 。