1.控制好实验条件,即碰撞过程中不受其他外力。
2.便于测量碰撞前后物体的速度。
实验的操作与验证 [典例1] 把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接起来,中间夹一被压缩的轻弹簧,置于摩擦可以忽略不计的水平桌面上,如图所示。现烧断细线,观察两球的运动情况,进行必要的测量,探究金属球间发生相互作用时的不变量。
测量过程中:
(1)还必须添加的器材有______________________________________________________。
(2)需直接测量的数据是______________________________________________________。
(3)需要验证的表达式如何表示?_______________________________________。
[思路点拨] 两球平抛的时间相同,水平位移大小与初速度成正比,根据水平位移大小关系、质量大小关系寻找不变量,从而确定器材。
[解析] 两球弹开后,分别以不同的速度离开桌面做平抛运动,两球做平抛运动的时间相等,均为t=(h为桌面离地的高度)。根据平抛运动规律,由两球落地点距抛出点的水平距离x=vt知,两球水平速度之比等于它们的射程之比,即v1∶v2=x1∶x2,所以本实验中只需测量x1、x2即可,测量x1、x2时需准确记下两球落地点的位置,故需要刻度尺、白纸、复写纸、图钉、细线、铅锤、木板等。若要探究m1x1=m2x2或者m1x12=m2x22或者=...是否成立,还需用天平测量两球的质量m1、m2。
[答案] (1)刻度尺、白纸、复写纸、图钉、细线、铅锤、木板、天平
(2)两球的质量m1、m2,两球碰后的水平射程x1、x2
(3)m1x1=m2x2