Question

【题目】利用图a所示的装置验证动量守恒定律。在图a中,气垫导轨上有AB两个滑块

滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全出)可以记录遮光片通过光电门实验測得滑块A质量m1=03kg,滑块B的质量m2=01kg,遮光片的宽度d用游标卡尺測量,如图丙所示:打点计时器所用的交流电的频率f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间△tB=2.86×10-3s,碰撞前后打出的纸带如图b所示。

(1)遮光片的宽度d=_____cm

(2)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______kgm/s(计算结果保留两位小数)

(3)若实验相对误差绝对值×100≤5%即可认为系统动量守恒,则本实验在误差范围内_________验证动量守恒定律。(填“能”或“不能”)

(4)两滑块作用前后总动量不完全相等的主要原因是____________________________。

Answer 1

【答案】 0.830cm; ; ; 能； 纸带与打点计时器限位孔有摩擦；

【解析】（1）由图示游标卡尺可知，其示数为8mm+6×0.05mm=8.30mm=0.830cm．

（2）打点计时器的打点时间间隔为： ，由图（b）所示纸带可知，碰撞前A的速度： ，碰撞后A的速度为： ，碰撞后B的速度： ，碰撞前系统总动量为： ，碰撞后系统总动量为： 。

（3）相对误差： ，所以能验证动量守恒定律。

（4）两滑块作用前后总动量不完全相等的主要原因是：气垫导轨不水平，纸带与打点计时器限位孔有摩擦。