Question

【题目】气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量，实验装置如练图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：

a．用天平分别测出滑块A、B的质量m1、m2.

b．调整气垫导轨，使导轨处于水平．

c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动 卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上．

d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离S1.

e．按下开关放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A，B分别到达C、D的运动时间t1和t2.

(1)实验中还应测量的物理量是________．

(2)利用上述测量的实验数据，得出关系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是________________．

(3)利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出表达式．_________

Answer 1

【答案】(1)需测出B的右端至D板的距离L2. (2)

(3)产生误差的原因有：测量距离、测量时间不准确；由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差．

【解析】（1）滑块的速度： ， ，
如果动量守恒，则：mAvA-mBvB=0
把速度代入得：
由此可知，还要测量的物理量是： B到D的距离L2．
（2）由（1）可知：实验需要验证的表达式为： ．
（3）由可知，产生误差的原因是：测量mA、mB、L1、L2、t1、t2时带来的误差；气垫导轨不水平；滑块与气垫导轨间有摩擦．