Question

某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

（1）下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先______________，然后__________________，让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；

⑧测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容．

（2）已知打点计时器每隔0．02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为__________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为___________kg·m/s（保留三位有效数字）．

（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____________________．

 

Answer 1

（1）接通打点计时器的电源  （5分）  放开滑块1 （5分）  （2）0.620  （5分） 0.618 （5分）（3）纸带与打点计时器限位孔有摩擦（5分）

解析:作用前系统的总动量为滑块1的动量p0=m1v0．

v0=0.2/0.1=2m/s，p0=0.31×2=0.620kg·m/s．作用后系统的总动量为滑块1和滑

块2的动量和，且此时两滑块具有相同的速度v，v=0．168/0.14=1.2m/s，

p=(m1+m2)v=(0.310+0.205)×1.2=0.618 kg·m/s．