Question

【題目】某同學(xué)利用打點(diǎn)計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)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(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；

②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；

③把打點(diǎn)計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)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；

④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；

⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；

⑥先_____________，然后______________，讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動；

⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；

⑧測得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g．試完善實驗步驟⑥的內(nèi)容．

（2）已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn)，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為_______kgm/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_____kgm/s（保留三位有效數(shù)字）．

（3）試說明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_____________________．

Answer 1

【答案】 （1）先接通打點(diǎn)計時器的電源 放開滑塊1 （2）0.620 0.618 （3）紙帶與打點(diǎn)計時器限位孔有摩擦

【解析】（1）使用打點(diǎn)計時器時，先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點(diǎn)計時器的電源，后放開滑塊1；

(2)作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，

.

作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時兩滑塊具有相同的速度v，

。

（3）結(jié)果不完全相等是因為紙帶與打點(diǎn)計時器限位孔有摩擦力的作用。