Question

氣墊導軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，采用的實驗步驟如下：

a．松開手的同時，記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作，當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時器結(jié)束計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t₁和t₂．

b．在A、B間水平放入一個輕彈簧，用手壓住A、B使彈簧壓縮，放置在氣墊導軌上，并讓它靜止在某個位置．

c．給導軌送氣，調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平．

d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L₁；B的右端至D板的距離L₂

①實驗步驟的順序是______

②實驗中還需要的測量儀器是______

還需要測量的物理量是______

③利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是______

④實驗中彈簧與A、B滑塊的連接是都粘連好還是只粘連一個（A或B），或者都不粘連好？理由是___                                         _．

Answer 1

（1）實驗操作的順序是c、b、d、a；……………1分

（2、3）滑塊在氣墊導軌上做勻速直線運動，根據(jù)A、B運行的距離和時間可以求出分開時的速度，根據(jù)動量守恒定律得，m_Av_A=m_Bv_B，又v_A=，v_B=，則m_A =m_B

可知還需要測量A、B的質(zhì)量m_A、m_B，所需的器材是天平．……………2分（每空1分）

（4）只與A、B中的某一個粘連好，這樣把彈簧的質(zhì)量考慮進去，會減小系統(tǒng)誤差．最好不要和A、B都粘連，否則A、B可能碰不到C、D，使計時誤差大．………2分（答案具有開放性）．

【思路點撥】在分析實驗時，要將速度表達式換成位移與時間的比值，因為動量守恒表達式中有質(zhì)量，那么必須用天平測量，只與A、B中的某一個粘連好，這樣把彈簧的質(zhì)量考慮進去，會減小系統(tǒng)誤差，這樣的實驗效果更好。