Question

【題目】某校同學(xué)利用如圖所示裝置驗證動量守恒定律。圖中，水平氣墊導(dǎo)軌上裝有光電門C和光電門D，滑塊A、B放在導(dǎo)軌上，位置如圖所示；滑塊A的右側(cè)裝有彈性彈簧片，滑塊B的左側(cè)也裝有彈性彈簧片，兩滑塊上方都固定有寬度相同的遮光片，光電門C、D分別連接著光電計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間。

實驗步驟：

A.測量滑塊A(含彈簧片)的質(zhì)量mA，滑塊B(含彈簧片)的質(zhì)量mB；

B.測量滑塊A的遮光片的寬度d1，滑塊B的遮光片的寬度d2；

C.給滑塊A一個向右的瞬時沖量，觀察A的運動情況和A與B相碰后A、B各自的運動情況；

D.記錄下與光電門C相連的光電計時器記錄的時間：第一次時間ΔtC1、第二次時間ΔtC2；

E.記錄下與光電門D相連的光電計時器記錄的時間：△tD

實驗記錄：

數(shù)據(jù)處理(請完成以下數(shù)據(jù)處理，所有結(jié)果保留3位有效數(shù)字)：

(1)碰撞前A的速度大小v0=4.00m/s，碰撞后A的速度大小v1=___________m/s。

(2)碰撞前后A的動量變化量大小△p=___________kg·m/s。

(3)碰撞后B的速度大小v2=1.96m/s。

(4)碰撞前后B的動量變化量大小Δp′=0.588kg·m/s。

(5)本實驗的相對誤差的絕對值可表達(dá)為δ=×10%，若δ≤5%，則可以認(rèn)為系統(tǒng)動量守恒，本實驗的δ=___________。

Answer 1

【答案】2.04 0.604 2.65%

【解析】

根據(jù)通過光電門的平均速度接近于瞬時速度求解碰撞前后AB的速度，然后根據(jù)動量表達(dá)式求解動量；根據(jù)相對誤差的表達(dá)式求解相對誤差。

（1）滑塊A在碰撞前、后的瞬時速度大小分別為v0、v1，則： ；

（2）碰撞前后A的動量變化量大小：△p=mAv1-mA(-v0)=0.604kgm/s

（5）本實驗的