Question

【題目】如圖所示為彈簧彈射裝置，在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個金屬小球1和2（兩球直徑略小于管徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現(xiàn)解除鎖定，則兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進(jìn)行實驗：

①用天平測出兩球質(zhì)量分別m1、m2；
②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；
③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點P、Q．
回答下列問題：
（1）要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有 ． （已知重力加速度g）
A.彈簧的壓縮量△x；
B.兩球落點P、Q到對應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2；
C.小球直徑；
D.兩球從管口彈出到落地的時間t1、t2 ．
（2）根據(jù)測量結(jié)果，可得彈性勢能的表達(dá)式為EP= ．
（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關(guān)系式 ， 那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2） +
（3）m1x1=m2x2
【解析】解：（1）由題意可知，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，則由EP= mv2即可求得彈性勢能；故應(yīng)測量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v，為了測量小球的速度，在做平拋動的水平位移，壓縮量以及時間和小球的直徑均不需要測量；故B正確，ACD錯誤．

故選：B；（2）由（1）可知，EP= m1v12+ m2v22

由h= gt2可得：

平拋運動的時間t= ；

根據(jù)水平方向上的勻速直線運動規(guī)律可知：

v1= ；v2=

即EP= m1v12+ m2v22= + （3）根據(jù)動量守恒定律可知，兩球碰前動量為零，碰后方向向反，設(shè)向左為正，則有：

0=m1v1﹣m2v2

再根據(jù)水平方向x=vt可得：

m1x1=m2x2；

所以答案是：（1）B；（2） + ；（3）m1x1=m2x2