1.(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,哪些因素可导致实验误差( )
A.导轨安放不水平 B.小车上挡光板倾斜
C.两小车质量不相等 D.两小车碰后连在一起
答案:AB
解析:实验要求小车碰撞前后均做匀速直线运动,才能准确测量碰撞前后的速度,若导轨安放不水平,会引起误差,选项A正确;小车的速度用挡光板的宽度与通过光电门的时间的比值来计算,若挡光板倾斜,则会引起挡光板宽度的误差,影响实验结果,选项B正确;实验过程需要改变小车质量和考虑各种碰撞情况,包括碰后连在一起的情况,选项C、D错误.
2.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端黏有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体继续做匀速运动.他设计的具体装置如图甲所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距标在图上,A为运动起始的第一点,则应选__ _段计算A的碰前速度,应选_段来计算A和B碰后的共同速度.(选填"AB""BC""CD"或"DE")
(2)已测得小车A的质量m1=0.40 kg.小车B的质量m2=0.20 kg,由以上测量结果可得:碰前总动量为___kg·m/s,碰后总动量为___kg·m/s.
答案:(1) BC__DE__(2) _0.420_0.417
解析 (1)取研究对象运动情况比较稳定的一段计算其运动速度.
(2)碰撞前总动量p1=mAvA=0.40× kg·m/s=0.420 kg·m/s,碰后总动量p2=(mA+mB)v=(0.40+0.20)× kg·m/s=0.417 kg·m/s.
3.气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示.(弹簧的长度忽略不计)
采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
(1)实验中还应测量的物理量及其符号是__.
(2)作用前A、B两滑块质量与速度乘积之和为__0__;作用后A、B两滑块质量与速度乘积之和为__.
(3)作用前、后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等,产生误差的原因有__见解析__.(至少答出两点)