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mA、mB ．
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L1 ．
e．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t1和t2 ．

（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）mA ﹣mB =0,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．
（3）可以
【解析】解：（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：vA= ，vB= ，所以還要測量的物理量是：B的右端至D板的距離L2．（2）若要驗證動量守恒定律則：mAvA﹣mBVB=0，帶入得：mA ﹣mB =0；由實驗原理與實驗步驟可知，產生誤差的原因：①L1、L2、t1、t2、mA、mB的數據測量誤差；②沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程；③滑塊并不是做標準的勻速直線運動滑塊與導軌間有少許摩擦力．④氣墊導軌不完全水平；（3）根據能量守恒定律被壓縮彈簧的彈性勢能Ep= mAvA2+ mBvB2，

將vA，vB代入上式得：EP═ mA（ ）2+= mA（ ）2，可以測出彈簧的彈性勢能；

所以答案是：（1）B的右端至D板的距離L2；（2）mA ﹣mB =0；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．（3）可以．