Question

【題目】某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入的壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．

（1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：

①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；

②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；

③把打點(diǎn)計(jì)時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；

④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；

⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；

⑥先__________________（選填“接通電源再釋放滑塊1”或“釋放滑塊1再接通電源”），讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動；

⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖乙所示；

⑧測得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量310 g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為210 g．

（2）紙帶的________（選填“左”或“右”）側(cè)和滑塊1相連．

（3）已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02 s打一個點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為_________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_________kg·m/s（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．

（4）試說明（3）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因可能是____________________．

Answer 1

【答案】按通電源再釋放滑塊1 右 0.620 0.614 紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器限位孔之間有摩擦力的作用

【解析】

(1) ⑥[1] 使用打點(diǎn)計(jì)時器時，為了減小誤差盡量多的利用紙帶，要接通電源再釋放滑塊1；

(2)[2] 放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動，碰撞前的速度大于碰撞后的速度，故紙帶的右側(cè)與滑塊相連；

(3)[3][4] 放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：碰撞前滑塊1的動量為：

滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kgm/s，碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：

(4)[5] 結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘�與打點(diǎn)計(jì)時器限位孔有摩擦力的作用。