Question

【題目】利用圖a所示的裝置驗證動量守恒定律。在圖a中,氣墊導軌上有AB兩個滑塊

滑塊A右側帶有一彈簧片,左側與打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連;滑塊B左側也帶有一彈簧片,上面固定一遮光片,光電計時器(未完全出)可以記錄遮光片通過光電門實驗測得滑塊A質量m1=03kg,滑塊B的質量m2=01kg,遮光片的寬度d用游標卡尺測量,如圖丙所示:打點計時器所用的交流電的頻率f=50Hz。將光電門固定在滑塊B的右側,啟動打點計時器,給滑塊A一向右的初速度,使它與B相碰;碰后光電計時器顯示的時間△tB=2.86×10-3s,碰撞前后打出的紙帶如圖b所示。

(1)遮光片的寬度d=_____cm

(2)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______kgm/s(計算結果保留兩位小數(shù))

(3)若實驗相對誤差絕對值×100≤5%即可認為系統(tǒng)動量守恒,則本實驗在誤差范圍內_________驗證動量守恒定律。(填“能”或“不能”)

(4)兩滑塊作用前后總動量不完全相等的主要原因是____________________________。

Answer 1

【答案】 0.830cm; ; ; 能； 紙帶與打點計時器限位孔有摩擦；

【解析】（1）由圖示游標卡尺可知，其示數(shù)為8mm+6×0.05mm=8.30mm=0.830cm．

（2）打點計時器的打點時間間隔為： ，由圖（b）所示紙帶可知，碰撞前A的速度： ，碰撞后A的速度為： ，碰撞后B的速度： ，碰撞前系統(tǒng)總動量為： ，碰撞后系統(tǒng)總動量為： 。

（3）相對誤差： ，所以能驗證動量守恒定律。

（4）兩滑塊作用前后總動量不完全相等的主要原因是：氣墊導軌不水平，紙帶與打點計時器限位孔有摩擦。