Question

【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進行驗證動量守恒定律的實驗。在足夠大的水平平臺上的A點放置一個光電門。水平平臺上A點右側摩擦很小，可忽略不計，左側為水平面，當地重力加速度大小為g。采用的實驗步驟如下：

A.在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片；

B．用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質量ma、mb；

C．在a和b間用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧，靜止放置在平臺上；

D．細線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動；

E.記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；

F.小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離s；

G.改變彈簧壓縮量，進行多次測量。

(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度為__________mm。

(2)該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證a、b兩物體彈開后的動量大小相等，即________（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）。

Answer 1

【答案】2.550

【解析】

(1)[1]螺旋測微器的固定刻度讀數為2.5mm，可動刻度讀數為5.0×0.01mm=0.050mm，所以最終讀數為

2.5mm+0.050mm=2.550mm

(2)[2]燒斷細線后，向左運動，經過光電門，根據速度公式可知，經過光電門的速度為

故的動量為

離開平臺后做平拋運動，豎直方向

水平方向

解得

的動量大小

如果系統動量守恒，以向右正方向，由動量守恒定律得

整理得