Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器，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)軌上的運動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A、B探究碰撞中的不變量，實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計)。采用的實驗步驟如下：

a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；

b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；

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

d．用刻度尺測出A的左端至擋板C的距離L1；

e．按下電鈕放開卡銷，同時分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞擋板C、D時計時結(jié)束，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2。

①實驗中還應(yīng)測量的物理量及其符號是________________________________。

②作用前A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為________；作用后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為_____________________。

③作用前、后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因有 ⑴______________________，⑵________________________(至少答出兩點)。

Answer 1

【答案】 B的右端至擋板D的距離L2　 0 ⑴L1、L2、t1、t2、mA、mB的數(shù)據(jù)測量誤差; ⑵沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程 ⑶滑塊并不是做標(biāo)準的勻速直線運動，滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力; ⑷氣墊導(dǎo)軌不完全水平

【解析】(1)因系統(tǒng)水平方向動量守恒，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運動故有： ， ，即為，所以還要測量的物理量是：B的右端至D板的距離L2．

(2)作用前兩滑塊均保持靜止，故A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為0；作用后，根據(jù)（1）中表達式可知，A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為；

(3)由①分析可知驗證動量守恒定律的表達式是．產(chǎn)生誤差的原因是測量mA、mB、L1、L2、t1、t2時帶來的誤差；氣墊導(dǎo)軌不水平；滑塊與氣墊導(dǎo)軌間有摩擦等．