Question

用如图所示的装置来验证动量守恒定律。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计，当其上方挡光条到达光电门D(或E)，计时器开始计时；挡光条到达光电门C(或F)，计时器停止计时。实验主要步骤如下：

a.用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；

b.给气垫导轨通气并调整使其水平；

c.调节光电门，使其位置合适，测出光电门C、D间的水平距离L；

d.A、B之间紧压轻弹簀(与A、B不粘连)，并用细线拴住，如图静置于气垫导轨上；

e.烧断细线，A、B各自运动，弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门，从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间t_A、t_B。

(1)A弹开后在两光电门间运动的速度大小是__________(用题中所给的字母表示)。

(2)实验中还应测量的物理量x是______________(用文字表达)。

(3)利用上述测量的数据，验证动量守恒定律的表达式是：________________(用题中所给的字母表示)。

(4)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能E_p=________字母表示)。(用题中所给的字母表示)

Answer

光电门E、F间的水平距离

【解析】

第一空.由于阻力极小，A被弹开后在DC间做匀速直线运动，所以A的速度为

第二空.同样B也在EF间做匀速直线运动，所以还需测量EF之间的距离x，这样B弹开后的速度；

第三空.烧断后动量若守恒，则有：mAvB-mBvB=0，所以要验证的式子是：；

第四空.根据能量守恒弹簧所具有的弹性势能。