Question

【題目】某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗。氣墊導軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導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，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差。

(1)下面是實驗的主要步驟：

①安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平；

②向氣墊導軌通入壓縮空氣；

③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，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擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；

⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間；

⑥先________，然后________，讓滑塊帶動紙帶一起運動；兩個滑塊碰撞后粘在一起繼續(xù)運動。

⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖7(b)所示；

⑧測得滑塊1的質(zhì)量310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。完善實驗步驟⑥的內(nèi)容。(2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為________ kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為________ kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)。

Answer 1

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

【解析】（1）使用打點計時器時，先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點計時器的電源，后放開滑塊1；
（2）放開滑塊1后，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運動，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：碰撞前滑塊1的動量為：P1＝m1v1＝0.310×=0.620kgm/s，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kgm/s
碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：(m1+m2)v2＝(0.310+0.205)×

=0.618kgm/s