Question

【題目】某同學利用電磁打點計時器、光電門和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗。氣墊導軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、光電門等組成，氣墊導軌大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差。

(1)下面是實驗的主要步驟：

①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平，向氣墊導軌通入壓縮空氣：

②把電磁打點計時器固定在緊靠氣墊導軌右端，將紙帶客穿過打點計時器，并固定在滑塊的右端，調節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向且在同一直線上；

③在小滑塊上固定一個寬度為的窄遮光片，把滑塊放在氣墊導軌中間附近，使滑塊開始時處于靜止狀態(tài)；

④先______，然后滑塊一個向左的初速度，讓滑塊帶動紙帶一起向左運動，滑塊和發(fā)生碰撞，紙帶記錄滑塊碰撞前后的運動情況，紙帶左端是滑塊碰前運動的記錄情況，紙帶右端是滑塊碰后運動的記錄情況。

⑤記錄滑塊通過光電門時遮光片的遮光時間；

⑥取下紙帶，重復步③④⑤，選出理想的紙帶如圖（b）所示，測出遮光片寬度，并計算遮光片遮光時間的平均值；

⑦測得滑塊的質量為，滑塊的質量為。

完善實驗步驟④的內容。

(2)已知打點計時器每隔打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量大小為______；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大小為______（保留三位有效數(shù)字）。

(3)分析碰撞前后的總動量本實驗可以得到的結論是：______。

Answer 1

【答案】先接通打點計時器電源 在允許誤差范圍內，通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒

【解析】

（1）[1]為了打點穩(wěn)定，實驗時應先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1。

（2）[2]作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，

而

所以

[3]作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時滑塊1速度v1為

滑塊2速度v2為

以兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大小

（3）[4] 分析碰撞前后的總動量本實驗可以得到的結論是在允許誤差范圍內，通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒。