答案:(1) B的右端至挡板D的距离L2_(2) mA-mB___
解析 A、B两滑块被压缩的弹簧弹开后,在气垫导轨上运动时可视为匀速运动,因此只要测出A与C的距离L1、B与D的距离L2及A到C、B到D的时间t1和t2,测出两滑块的质量,就可以探究碰撞中的不变量.
(1)实验中还应测量的物理量为B的右端至挡板D的距离L2.
(2)设向左为正方向,根据所测数据求得两滑块的速度分别为vA=,vB=-.碰前两滑块静止,即v=0,质量与速度乘积之和为零,碰后两滑块的质量与速度乘积之和为
mAvA+mBvB=mA-mB.
(3)产生误差的原因
①L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差;
②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程;
③滑块并不是做标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力;
④气垫导轨不完全水平.
4.某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图所示.
(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先__接通打点计时器的电源__,然后__放开滑块1__,让滑块带动纸带一起运动.(滑块1与滑块2碰后会黏在一起)
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想纸带如图所示.
⑧测得滑块1的质量为m1=310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为m2=205 g.
请完善实验步骤⑥.
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为___ kg·m/s,两滑块相互作用以后系统的总动量为__ kg·m/s.(保留三位有效数字)
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__
答案:(2) _0.620_0.618(3) 纸带与打点计时器限位孔之间有摩擦__.
_解析 (1)实验前应先接通打点计时器的电源,再放开滑块;(2)作用前系统的总动量为滑块1的动量p0=m1v0,由纸带知v0= m/s=2 m/s,即p0=0.620 kg·m/s;作用后系统的总动量为两滑块的动量和,且此时两滑块黏在一块,有相同的速度v,由纸带可知v= m/s=1.2 m/s,所以此时的动量p=(m1+m2)v=0.618 kg·m/s.
5.现利用图甲所示的装置验证动量守恒定律.在图甲中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块