Question

【題目】某同學(xué)利用電火花打點(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.在氣墊導(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)不斷通入壓縮空氣，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把電火花打點(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)時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時器的高度，直至兩滑塊一起拖著紙帶移動時，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______________________，然后________________，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的質(zhì)量為310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g.

完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容.

（2）已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02 s打一個點(diǎn).通過計(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(保留三位有效數(shù)字).

（3）試說明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_____________________________________。

Answer 1

【答案】接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源 放開滑塊1 0.620 0.618 紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器限位孔有摩擦力的作用

【解析】

（1）[1][2]：使用打點(diǎn)計(jì)時器時，實(shí)驗(yàn)過程非常短暫，為了獲得較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及使得計(jì)時器穩(wěn)定工作，應(yīng)所以先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，后放開滑塊1；

（2）[3]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，故碰前的速度一定大于碰后的速度；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；

[4]碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：

；

（3）[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．