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。某同學用帶有豎直擋板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. 調整氣墊導軌，使導軌處于水平。

b. 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。

c. 用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1，B的右端至D板的距離L2。

d. 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AB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）利用測量的實驗數據，驗證動量守恒定律的表達式是____________________

（3）上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產生誤差的原因是__________________。

（4）利用上述實驗數據能否測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小？如能，寫出表達式，不能，寫明理由。

_____________

Answer 1

【答案】用天平分別測出滑塊A、B的質量mA、mB 測量質量、時間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導軌不水平等造成誤差。 能 ,

【解析】

（1）本實驗中需要測量碰撞前后的動量，故還需要測量的物理量為量滑塊A、B的質量mA、mB；

（2）碰前量滑塊速度為0，故動量守恒表達式為

（3）本實驗中測量質量、時間、距離等存在偶然誤差，雖然使用氣墊導軌，但是任然存在阻力作用，或者是氣墊導軌未完全水平，產生一定的誤差。

（4）彈簧的彈性勢能全部轉化為動能，故能測出彈簧的彈性勢能大小，由機械能守恒定律可知，