Question

【題目】某實驗小組利用圖示裝置驗證動量守恒定律，光滑水平桌面上有一輕彈簧，原長很短，小球A、B將彈簧壓縮至某一長度后由靜止釋放，A、B被彈開后沿桌面邊緣飛出，落至水平地面上的M、N兩點。用天平測出小球A、B的質(zhì)量m1、m2，用刻度尺測量M、N點到桌面左右邊緣的水平距離分別為x1、x2。已知重力加速度為g

①只要實驗數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式_________(用以上物理量符號表示)，就能驗證動量守恒定律。

②該小組認為，利用此實驗的裝置及測量儀器還可以測定彈簧被壓縮時的彈性勢能。那么除了以上測量數(shù)據(jù)，還必須測量__________(用文字及相應(yīng)符號表示)，彈性勢能的表達式為：_______________(用以上對應(yīng)物理量符號表示)。

Answer 1

【答案】 桌面離地面的高度h

【解析】(1)球離開桌面后做平拋運動，取A的初速度方向為正方向，兩球質(zhì)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x1、x2，平拋運動的時間為t．需要驗證的方程： ，其中， 代入得到： ；

(2)平拋運動豎直方向： ，得到： ，對系統(tǒng)根據(jù)能量守恒定律有： ，代入速度和時間得到： ，故還需要測量桌面到地面的高度h。