Question

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的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图实－11－6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m_A、m_B；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，静止放置在气垫导轨上；d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L₁；

e．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束，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及其符号是_______________________________________．

(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因有___________________ (至 少答出两点)．

 

Answer 1

【答案】

见解析

【解析】A、B两滑块被压缩的弹簧弹开后，在气垫导轨上运动时可视为匀速运动，因此只要测出A与C的距离L₁、B与D的距离L₂及A到C、B到D的时间t₁和t₂，测出两滑块的质量，就可以用m_A＝m_B验证动量是否守恒．

(1)实验中还应测量的物理量为B的右端至挡板D的距离，符号为L₂.

(2)验证动量守恒定律的表达式是m_A＝m_B.

产生误差的原因：

①L₁、L₂、t₁、t₂、m_A、m_B的数据测量误差；

②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；

③滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力．

④气垫导轨不完全水平．