Question

【題目】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。 我們可以用帶豎直擋板 C 和 D 的氣墊導軌以及滑塊 A 和 B 來驗證動量守恒定律，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 的質量、。

b．調整氣墊導軌，使導軌處于水平。

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

d．用刻度尺測出 A 的左端至 C 板的距離。

c．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊 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 擋板時停止計時，記下 A、B 分別到達 C、D 的運動時間和。

（1）實驗中還應測量的物理量是____________。

（2）利用上述測量的實驗數據，驗證動量守恒定律的表達式是________，上式中算得的

A、B 兩滑塊的動量大小并不完全相等，產生誤差的原因可能是_______（至少寫出兩點）

（3）利用上述實驗數據是否可以測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小？__________（填“可

以”或“不可以”）

Answer 1

【答案】（1）B的右端至D板的距離L2；（2）；測量時間、距離、質量等存在誤差，由于阻力、氣墊導軌不水平等造成誤差。（學生只要答對其中兩點即可）（3）可以。

【解析】試題分析：（1）因系統水平方向動量守恒即mAvA-mBVB=0，由于系統不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線運動故有， ，

即．

所以還要測量的物理量是：B的右端至D板的距離L2．

（2）由（1）分析可知驗證動量守恒定律的表達式是．

產生誤差的原因是測量mA、mB、L1、L2、t1、t2時帶來的誤差；氣墊導軌不水平；滑塊與氣墊導軌間有摩擦．

（3）能測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小．根據能量守恒定律被壓縮彈簧的彈性勢能Ep=mAVA2+mBvB2，將， ，代入上式得．