Question

【題目】現利用圖(a)所示的裝置驗證動量守恒定律．在圖(a)中，氣墊導軌上有A、B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(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間．

實驗測得滑塊A的質量m1＝0.30kg，滑塊B的質量m2＝0.10kg，遮光片的寬度d＝0.90 cm；打點計時器所用交流電的頻率f＝50.0 Hz.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為ΔtB＝3.50 ms，碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示．則碰撞后A,B兩物體的動量分別為________________ kgm/s; _________________ kgm/s; 本次實驗的相對誤差絕對值( ×100%)為_______________%(本題計算結果全部保留2位有效數字)

Answer 1

【答案】 0.29 0.26 8.3%

【解析】打點計時器的打點時間間隔．
由圖（b）所示紙帶可知，碰撞前A的速度： ，
碰撞后A的速度，
碰撞后B的速度： ，
碰撞后A,B兩物體的動量分別為：pA=m1v/A=0.30×0.97=0.29kgm/s，
pB=m2v/B=0.10×2.57=0.26kgm/s，

碰后總動量：p/=pA+pB=0.55 kgm/s
碰前總動量：p=m1vA=0.3×2≈0.60kgm/s，
絕對誤差： ，由此可知，在誤差范圍內驗證了動量守恒定律．