Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A、B探究碰撞中的不變量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì))。采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；

b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；

c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；

d．用刻度尺測(cè)出A的左端至擋板C的距離L1；

e．按下電鈕放開卡銷，同時(shí)分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞擋板C、D時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2。

①實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量及其符號(hào)是________________________________。

②作用前A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為________；作用后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為_____________________。

③作用前、后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因有 ⑴______________________，⑵________________________(至少答出兩點(diǎn))。

Answer 1

【答案】 B的右端至擋板D的距離L2　 0 ⑴L1、L2、t1、t2、mA、mB的數(shù)據(jù)測(cè)量誤差; ⑵沒有考慮彈簧推動(dòng)滑塊的加速過程 ⑶滑塊并不是做標(biāo)準(zhǔn)的勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力; ⑷氣墊導(dǎo)軌不完全水平

【解析】(1)因系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，即：mAvA-mBVB=0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)故有： ， ，即為，所以還要測(cè)量的物理量是：B的右端至D板的距離L2．

(2)作用前兩滑塊均保持靜止，故A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為0；作用后，根據(jù)（1）中表達(dá)式可知，A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為；

(3)由①分析可知驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是．產(chǎn)生誤差的原因是測(cè)量mA、mB、L1、L2、t1、t2時(shí)帶來的誤差；氣墊導(dǎo)軌不水平；滑塊與氣墊導(dǎo)軌間有摩擦等．