Question

某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細線連接，中間夾一被壓縮的彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)至于光滑的水平桌面上，燒斷細線，觀察物體的運動情況，進行必要的測量，尋找物體間相互作用時的不變量．
（1）該同學(xué)還必須有的器材是

 

、

 

，鉛錘，木板，白紙，復(fù)寫紙，圖釘，細線．
（2）需要直接測量的數(shù)據(jù)是

 

、

 

．
（3）用所得數(shù)據(jù)表示不變量的關(guān)系式為

 

．

Answer 1

分析：燒斷細線后，兩木塊離開桌面做平拋運動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，木塊的水平位移可替代平拋運動的初速度．將需要驗證的關(guān)系速度用水平位移替代．

解答：解：木塊離開桌面后做平拋運動，取右邊木塊的初速度方向為正方向，
設(shè)兩木塊質(zhì)量和平拋初速度分別為：m₁、m₂，v₁、v₂，
平拋運動的水平位移分別為s₁、s₂，平拋運動的時間為t．
需要驗證的方程：0=m₁v₁-m₂v₂，其中：v₁=

s1

t

，v₂=

s2

t

，
代入得到m₁s₁=m₂s₂，故需要測量兩木塊的質(zhì)量m₁和m₂，
兩木塊落地點到桌面邊緣的水平距離s₁，s₂，需要的器材為刻度尺、天平．
故答案為：（1）刻度尺、天平；（2）兩木塊的質(zhì)量m₁、m₂；兩木塊落地點分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離s₁、s₂；（3）m₁s₁=m₂s₂．

點評：本題是運用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證．