Question

如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不固连），压缩弹簧并锁定。现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射。按下述步骤进行实验：

①用天平测出两球质量分别m₁、m₂；

②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；

③解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q。

回答下列问题：

（1）要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有______。（已知重力加速度g）

A．弹簧的压缩量△x；

B．两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x₁、x₂；

C．小球直径；

D．两球从管口弹出到落地的时间t₁、t₂。

（2）根据测量结果，可得弹性势能的表达式为E_P＝____________。

（3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式____________，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。

Answer

（1）B（2）（3）m1x1＝m2x2

【解析】试题分析：（1）弹簧的弹性势能等于两球得到的动能之和，而要求解动能必须还要知道两球弹射的初速度v0，由平抛运动可知，故还需要测出两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2；

（2）小球的动能；故弹性势能的表达式为；

（3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式m1v1=m2v2，即m1x1＝m2x2那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。

考点：验证动量守恒定律

【名师点睛】此题考查了验证动量守恒定律及测量弹簧的弹性势能的实验；解题时首先要根据实验的装置及实验的过程搞清实验的原理，并能根据测量的数据列出要求解或验证的关系式．