Question

【題目】某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成．

(1)下面是實驗的主要步驟：

①安裝好氣墊導軌，調節氣墊導軌的調節旋鈕，使導軌水平；

②向氣墊導軌通入壓縮空氣；

③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調節打點計時器的高度，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擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；

⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間；

⑥先__________________，然后__________________，讓滑塊帶動紙帶一起運動；

⑦取下紙帶，重復步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖乙所示；

⑧測得滑塊1(包括撞針)的質量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質量為205 g．試完善實驗步驟⑥的內容．

(2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統的總動量為________ kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統的總動量為________ kg·m/s(保留三位有效數字)．

(3)試說明(2)中兩結果不完全相等的主要原因是_________________．

Answer 1

【答案】 (1)接通打點計時器電源 再放開滑塊 (2)0.620 0.618 (3)滑塊和導軌之間存在摩擦

【解析】（1）⑥先接通打點計時器電源，然后再放開滑塊，讓滑塊帶動紙帶一起運動；

（2）放開滑塊1后，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發生碰撞后跟2一起做勻速運動，根據紙帶的數據得：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：(m1+m2)v2＝(0.310+0.205)× =0.618kgm/s
（3）結果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．