Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。 它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦。 我們可以用帶豎直擋板 C 和 D 的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊 A 和 B 來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．用天平分別測(cè)出滑塊 A、B 的質(zhì)量、。

b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平。

c．在 A 和 B 間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷(xiāo)鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上。

d．用刻度尺測(cè)出 A 的左端至 C 板的距離。

c．按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo)，同時(shí)使分別記錄滑塊 A、B 運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作。 當(dāng) A、B 滑塊分別碰撞 C、D 擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下 A、B 分別到達(dá) C、D 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和。

（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是____________。

（2）利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________，上式中算得的

A、B 兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因可能是_______（至少寫(xiě)出兩點(diǎn)）

（3）利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否可以測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大小？__________（填“可

以”或“不可以”）

Answer 1

【答案】（1）B的右端至D板的距離L2；（2）；測(cè)量時(shí)間、距離、質(zhì)量等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差。（學(xué)生只要答對(duì)其中兩點(diǎn)即可）（3）可以。

【解析】試題分析：（1）因系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒即mAvA-mBVB=0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)故有， ，

即．

所以還要測(cè)量的物理量是：B的右端至D板的距離L2．

（2）由（1）分析可知驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是．

產(chǎn)生誤差的原因是測(cè)量mA、mB、L1、L2、t1、t2時(shí)帶來(lái)的誤差；氣墊導(dǎo)軌不水平；滑塊與氣墊導(dǎo)軌間有摩擦．

（3）能測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大�。�根據(jù)能量守恒定律被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能Ep=mAVA2+mBvB2，將， ，代入上式得．