Question

把兩個大小相同、質量不等的金屬球用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，置于光滑的水平桌面上，如圖所示．燒斷細線，觀察兩球的運動情況，進行必要的測量，驗證物體間相互作用時動量守恒：
（1）實驗器材除了兩個金屬球、輕彈簧、細線、重錘線、白紙、復寫紙外，還要有：

天平、刻度尺

（2）需要直接測量的數據是：

兩木塊的質量m₁、m₂和兩木塊落地點分別到桌子兩側邊的水平距離s₁、s₂

（3）用所得數據驗證動量守恒定律的關系式是：

m₁s₁=m₂s₂

．

Answer 1

分析：燒斷細線后，兩球離開桌面做平拋運動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運動的初速度．將需要驗證的關系速度用水平位移替代．

解答：解：小球離開桌面后做平拋運動，取小球1的初速度方向為正方向，
兩小球質量和平拋初速度分別為：m₁、m₂，v₁、v₂，
平拋運動的水平位移分別為s₁、s₂，平拋運動的時間為t．
需要驗證的方程：0=m₁v₁-m₂v₂，又v₁=

s1

t1

，v₂=

s2

t2

，
代入得到m₁s₁=m₂s₂，故需要測量兩木塊的質量m₁和m₂，
兩木塊落地點到桌面邊緣的水平距離s₁，s₂，需要的器材為刻度尺、天平．
故答案為：（1）刻度尺、天平；
（2）兩木塊的質量m₁、m₂和兩木塊落地點分別到桌子兩側邊的水平距離s₁、s₂；（3）m₁s₁=m₂s₂．

點評：本題是運用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證．