Question

【题目】某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同，主要实验步骤如下：

①将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，侧出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为，如图乙所示；

②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值和，如图丙所示。

（1）为完成该实验，除长木板，硬币发射器，一元及五角硬币，刻度尺外，还需要的器材为______；

（2）实验中还需要测量的物理量为_____________，验证动量守恒定律的表达式为___________（用测量物理量对应的字母表示）。

Answer 1

【答案】 天平 一枚一元硬币质量m1

【解析】试题分析：（1）明确实验原理，根据验证动量守恒定律的实验方法明确应测量的物理量，从而确定应选用的仪器；（2）根据动量守恒定律进行分析，明确各对应的物理量的测量方法，同时根据动量守恒定律列式即可得出对应的表达式．

（1）在验证动量守恒定律时需要测量速度和质量，由题意可知，初速度可以利用位移求解，而质量需要用到天平进行测量；

（2）为了得出动量守恒定律的表达式应测量质量，故应分别测出一枚一元硬币质量；一枚五角硬币质量；硬币在桌面上均做加速度相同的匀减速运动，根据速度和位移关系可知， ，则有，由动量守恒定律可知，联立则有：只需验证即可明确动量是否守恒．