氣墊導(dǎo)軌 （如圖甲）工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力．為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b．氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和s3．若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_(kāi)_____、______，兩滑塊的總動(dòng)量大小為_(kāi)_____；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為_(kāi)_____．重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次．若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．

【答案】分析：本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律設(shè)置滑塊在 氣墊導(dǎo)軌上碰撞，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶的數(shù)據(jù)測(cè)量碰前和碰后的速度，計(jì)算前后的動(dòng)量，多次重復(fù)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．
解答：解：由圖乙結(jié)合實(shí)際情況可以看出，s1和s3是兩物體相碰前打出的紙帶，s2是相碰后打出的紙帶．所以碰撞前物體的速度分別為：
v1===0.2s1b
v2==0.2s3b
碰撞后兩物體共同速度：
v==0.2s2b
所以碰前兩物體動(dòng)量分別為：p1=mv1=0.2abs1，p2=mv2=0.2abs3，總動(dòng)量p=p1-p2=0.2ab（s1-s3）；碰后總動(dòng)量p′=2mv=0.4abs2．
答案：0.2abs3 0.2abs1 0.2ab（s1-s3） 0.4abs2．
點(diǎn)評(píng)：考查了關(guān)于動(dòng)量守恒的基礎(chǔ)知識(shí)，要注意氣墊導(dǎo)軌要水平才能滿足動(dòng)量守恒，這是一道基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

氣墊導(dǎo)軌 （如圖甲）工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力．為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b．氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和s3．若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為
0.2abs3
0.2abs3
、
0.2abs1
0.2abs1
，兩滑塊的總動(dòng)量大小為
0.2ab（s1-s3）
0.2ab（s1-s3）
；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為
0.4abs2
0.4abs2
．重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次．若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度的比值，叫做彈簧的勁度系數(shù)．為了測(cè)量一輕彈簧的勁度系數(shù)，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：如圖所示，將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好，水平放置的輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與金屬桿連接并保持絕緣．在金屬桿滑動(dòng)的過(guò)程中，彈簧與金屬桿、金屬桿與導(dǎo)軌均保持垂直，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，通過(guò)減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時(shí)讀數(shù)等方法，使摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)．
請(qǐng)你按要求幫助該同學(xué)解決實(shí)驗(yàn)所涉及的兩個(gè)問(wèn)題．
①幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．請(qǐng)你用低壓直流電源（精英家教網(wǎng)）、滑動(dòng)變阻器（精英家教網(wǎng)）、電流表（精英家教網(wǎng)）、開(kāi)關(guān)（精英家教網(wǎng)）設(shè)計(jì)一電路圖，畫(huà)在圖中虛線框內(nèi)，并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端．
②若已知導(dǎo)軌間的距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，使金屬桿隨擋板緩慢移動(dòng)，當(dāng)移開(kāi)擋板且金屬桿靜止時(shí)，測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I1，記下金屬桿的位置，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，測(cè)出彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x1；改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再次讓金屬桿靜止時(shí)，測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I2，彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x2，則彈簧的勁度系數(shù)k=
 
．
（2）氣墊導(dǎo)軌（如圖甲）工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力．為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b．氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和s3．若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為
 
、
 
，兩滑塊的總動(dòng)量大小為
 
；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為
 
．重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次．若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度的比值，叫做彈簧的勁度系數(shù)。為了測(cè)量一輕彈簧的勁度系數(shù)，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：如圖所示，將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好，水平放置的輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與金屬桿連接并保持絕緣。在金屬桿滑動(dòng)的過(guò)程中，彈簧與金屬桿、金屬桿與導(dǎo)軌均保持垂直，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，通過(guò)減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈簧的形變較大時(shí)讀數(shù)等方法，使摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。請(qǐng)你按要求幫助該同學(xué)解決實(shí)驗(yàn)所涉及的兩個(gè)問(wèn)題。

①幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。請(qǐng)你用低壓直流電源（）、滑動(dòng)變阻器（）、電流表（）、開(kāi)關(guān)（）設(shè)計(jì)一電路圖，畫(huà)在圖中虛線框內(nèi)，并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端。

②若已知導(dǎo)軌間的距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，使金屬桿隨擋板緩慢移動(dòng)，當(dāng)移開(kāi)擋板且金屬桿靜止時(shí)，測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I1，記下金屬桿的位置，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，測(cè)出彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x1；改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再次讓金屬桿靜止時(shí)，測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I2，彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x2，則彈簧的勁度系數(shù)k=_______。

（2）氣墊導(dǎo)軌（如圖甲）工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b。氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和s3。若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_(kāi)________、_________，兩滑塊的總動(dòng)量大小為_(kāi)____________；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為_(kāi)________。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。

圖甲

圖乙

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，由導(dǎo)軌、滑塊、擋光條、光電門(mén)等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔。向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上(圖乙)，這樣可忽略滑塊所受的摩擦力。

    用數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)量滑塊通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間，從而計(jì)算滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度。測(cè)量時(shí)，在滑塊上插一塊擋光條，如圖丙所示。擋光條前沿經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，后沿經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)計(jì)時(shí)停止，計(jì)時(shí)器上顯示的就是滑塊發(fā)生位移l所用的時(shí)間。

    如圖所示，某同學(xué)用一端安裝有光電門(mén)的上述氣墊導(dǎo)軌AB做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)光電門(mén)中有物體通過(guò)時(shí)與之連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)能夠顯示擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)中，B端放在水平桌面上，而A端用完全相同的小木塊墊高，將滑塊自A端由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄擋光時(shí)間。通過(guò)調(diào)整A端所墊小木塊的數(shù)量，改變下落高度，再重復(fù)做實(shí)驗(yàn)，已知擋光條長(zhǎng)度為4.00 cm，。

A端所有小木塊的高度之和即為滑塊滑動(dòng)過(guò)程中下落的高度。用游標(biāo)卡尺測(cè)量其中一塊小木塊的高度如圖，其讀數(shù)為_(kāi)________cm。

 (2)某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)，數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示擋光時(shí)間為2×10-2S，則小滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度為_(kāi)__  __m／s。

 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的速度v，滑塊下落的高度h，做出隨下落的高度h變化的圖象，下列各圖中正確的是：

(4)若滑塊是從C點(diǎn)由靜止釋放的，還想完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。必須測(cè)量下列哪些物理量 (  )

  A．?dāng)?shù)字計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間            B . 滑塊的質(zhì)量

  C． BC兩點(diǎn)的高度差                    D．AB和BC的長(zhǎng)度，所有小木塊的高度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，由導(dǎo)軌、滑塊、擋光條、光電門(mén)等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔。向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上(圖乙)，這樣可忽略滑塊所受的摩擦力。

    用數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)量滑塊通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間，從而計(jì)算滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度。測(cè)量時(shí)，在滑塊上插一塊擋光條，如圖丙所示。擋光條前沿經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，后沿經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)計(jì)時(shí)停止，計(jì)時(shí)器上顯示的就是滑塊發(fā)生位移l所用的時(shí)間。

    如圖所示，某同學(xué)用一端安裝有光電門(mén)的上述氣墊導(dǎo)軌AB做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)光電門(mén)中有物體通過(guò)時(shí)與之連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)能夠顯示擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)中，B端放在水平桌面上，而A端用完全相同的小木塊墊高，將滑塊自A端由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄擋光時(shí)間。通過(guò)調(diào)整A端所墊小木塊的數(shù)量，改變下落高度，再重復(fù)做實(shí)驗(yàn)，已知擋光條長(zhǎng)度為4.00 cm，。

A端所有小木塊的高度之和即為滑塊滑動(dòng)過(guò)程中下落的高度。用游標(biāo)卡尺測(cè)量其中一塊小木塊的高度如圖，其讀數(shù)為_(kāi)________cm。

 (2)某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)，數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示擋光時(shí)間為2×10-2S，則小滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度為_(kāi)__  __m／s。

 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的速度v，滑塊下落的高度h，做出隨下落的高度h變化的圖象，下列各圖中正確的是：

(4)若滑塊是從C點(diǎn)由靜止釋放的，還想完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。必須測(cè)量下列哪些物理量 (  )

  A．?dāng)?shù)字計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間            B . 滑塊的質(zhì)量

  C． BC兩點(diǎn)的高度差                    D．AB和BC的長(zhǎng)度，所有小木塊的高度

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