【題目】某同學利用氣墊導軌探究兩物體作用前后動量是否守恒,氣墊導軌裝置如圖所示,所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架、光電門等組成.

(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;

②向氣墊導軌通入壓縮空氣;

③接通光電計時器;

④把滑塊2靜止放在氣墊導軌的中間;

⑤滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩;

⑥釋放滑塊1,滑塊1通過光電門1后與左側固定彈簧的滑塊2碰撞,碰后滑塊1和滑塊2依次通過光電門2,兩滑塊通過光電門后依次被制動;

⑦讀出滑塊通過兩個光電門的擋光時間分別為滑塊1通過光電門1的擋光時間Δt1=12.00 ms,通過光電門2的擋光時間Δt2=60.00 ms,滑塊2通過光電門2的擋光時間Δt3=10.00ms;

⑧測出擋光片的寬度d=6 mm,測得滑塊1(包括撞針)的質量為m1=300 g,滑塊2(包括彈簧)質量為m2=200 g;

(2)數(shù)據(jù)處理與實驗結論:

①實驗中氣墊導軌的作用是:_______________________________

②碰撞前滑塊1的速度v1____________ m/s;碰撞后滑塊1的速度v2____________ m/s;滑塊2的速度v3________m/s;

③在誤差允許的范圍內,通過本實驗,同學們能否得出兩物體相互作用前后總動量是守恒的?

答:___________(填“能”或“否”)

【答案】①大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差; ②0.50, 0.10, 0.60,

【解析】

①實驗中氣墊導軌的作用是:大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差。
②滑塊1碰撞之前的速度;
滑塊1碰撞之后的速度
滑塊2碰撞后的速度;
③系統(tǒng)碰撞之前的動量m1v1=0.15kgm/s系統(tǒng)碰撞之后的動量m1v2+m2v3=0.15kgm/s,則兩物體相互作用前后總動量是守恒的。

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A. 小球剛接觸彈簧瞬間速度最大

B. 小球接觸彈簧時加速度立即變?yōu)樨Q直向上

C. 從小球接觸彈簧到到達最低點,小球的速度先增大后減小

D. 從小球到達最低點時,小球的加速度最大

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(2)若碰后AB最終停止在第k個粗糙段上,求k的數(shù)值;

(3)求碰后AB滑至第n(nk)光滑段上的速度vnn的關系式.

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A.

B.

C.

D.

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