Question

【題目】某班物理興趣小組選用如圖所示裝置來“探究碰撞中的不變量”．將一段不可伸長的輕質(zhì)小繩一端與力傳感器(可以實(shí)時(shí)記錄繩所受的拉力)相連固定在O點(diǎn)，另一端連接小鋼球A，把小鋼球拉至M處可使繩水平拉緊．在小鋼球最低點(diǎn)N右側(cè)放置有一水平氣墊導(dǎo)軌，氣墊導(dǎo)軌上放有小滑塊B(B上安裝寬度較小且質(zhì)量不計(jì)的遮光板)、光電門(已連接數(shù)字毫秒計(jì))．當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g.

某同學(xué)按上圖所示安裝氣墊導(dǎo)軌、滑塊B(調(diào)整滑塊B的位置使小鋼球自由下垂靜止在N點(diǎn)時(shí)與滑塊B接觸而無壓力)和光電門，調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌高度，確保小鋼球A通過最低點(diǎn)時(shí)恰好與滑塊B發(fā)生正碰．讓小鋼球A從某位置釋放，擺到最低點(diǎn)N與滑塊B碰撞，碰撞后小鋼球A并沒有立即反向，碰撞時(shí)間極短．

(1)為完成實(shí)驗(yàn)，除了毫秒計(jì)讀數(shù)Δt、碰撞前瞬間繩的拉力F1、碰撞結(jié)束瞬間繩的拉力F2、滑塊B質(zhì)量mB和遮光板寬度d外，還需要測量的物理量有________(用題中已給的物理量符號來表示)

A.小鋼球A質(zhì)量mA

B.繩長L

C.小鋼球從M到N運(yùn)動的時(shí)間

(2)滑塊B通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度vB＝________(用題中已給的物理量符號來表示)

(3)實(shí)驗(yàn)中的不變量的表達(dá)式是：________________________.(用題中已給的物理量符號來表示)

Answer 1

【答案】 AB

【解析】（1）滑塊B通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度 ．
根據(jù)牛頓第二定律得，F1mAg＝mA．
F2mAg＝mA．
根據(jù)動量守恒定律得，mAv1=mAv2+mBvB
整理得， ．
所以還需要測量A的質(zhì)量mA，以及繩長l．故選AB.

(2)滑塊B通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度:

(3)實(shí)驗(yàn)中的不變量的表達(dá)式是：