Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來(lái)探究碰撞中的不變量，實(shí)驗(yàn)裝置如練圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì))，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量m1、m2.

b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平．

c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng) 卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上．

d．用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離S1.

e．按下開關(guān)放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A，B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2.

(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是________．

(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出關(guān)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兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是________________．

(3)利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大小,請(qǐng)寫出表達(dá)式．_________

Answer 1

【答案】 （1）B的右端至D板的距離L2 （2） 測(cè)量時(shí)間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差． （3）

【解析】（1）滑塊的速度： ， ，
如果動(dòng)量守恒，則：mAvA-mBvB=0
把速度代入得：
由此可知，還要測(cè)量的物理量是： B到D的距離L2．
（2）由（1）可知：實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為： ．
（3）由可知，產(chǎn)生誤差的原因是：測(cè)量mA、mB、L1、L2、t1、t2時(shí)帶來(lái)的誤差；氣墊導(dǎo)軌不水平；滑塊與氣墊導(dǎo)軌間有摩擦．