Question

13．如圖所示，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．在實驗室中我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌和滑塊A和B來驗證動量守恒定律的實驗，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cbda
（2）實驗中還需要的測量儀器是天平還需要測量的物理量是A、B 滑塊的質(zhì)量
（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m_A$\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$=m_B$\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$
（4）實驗中彈簧與A、B滑塊是粘連好還是不粘連好？理由是不粘連好，可以避免因漏記彈簧的動量而帶來較大的實驗誤差．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定測量的物理量，以及測量的步驟，根據(jù)原理列出動量守恒定律的表達式；再根據(jù)實驗原理分析實驗中減小誤差的方法．

解答 解：（1）本實驗中應先安裝儀器，給導軌充氣，再將兩物體碰撞，測量數(shù)據(jù)進行分析，故實驗操作的順序是c、b、d、a；
（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=$\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$，v_B=$\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$，則m_A$\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$=m_B$\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$．知還需要測量A、B的質(zhì)量m_A、m_B，所需的器材是天平．
（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．不粘連好，否則A、B可能碰不到C、D，使計時誤差大．（答案具有開放性）．
故答案為；（1）c、b、d、a；     （2）天平，滑塊A、B的質(zhì)量m_A、m_B；
（3）m_A$\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$=m_B$\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$
（4）不粘連好，可以避免因漏記彈簧的動量而帶來較大的實驗誤差                        

點評 解決本題的關鍵知道驗證動量守恒定律的實驗原理，知道A、B組成的系統(tǒng)動量守恒； 并能根據(jù)動量守恒定律列式進行分析求解．