Question

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 和 D 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守恒定律，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、。

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 C 板的距离。

c．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块 A、B 运动时间的计时器开始工作。 当 A、B 滑块分别碰撞 C、D 挡板时停止计时，记下 A、B 分别到达 C、D 的运动时间和。

（1）实验中还应测量的物理量是____________。

（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是________，上式中算得的

A、B 两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因可能是_______（至少写出两点）

（3）利用上述实验数据是否可以测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？__________（填“可

以”或“不可以”）

Answer

（1）B的右端至D板的距离L2；（2）；测量时间、距离、质量等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。（学生只要答对其中两点即可）（3）可以。

【解析】试题分析：（1）因系统水平方向动量守恒即mAvA-mBVB=0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有， ，

即．

所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L2．

（2）由（1）分析可知验证动量守恒定律的表达式是．

产生误差的原因是测量mA、mB、L1、L2、t1、t2时带来的误差；气垫导轨不水平；滑块与气垫导轨间有摩擦．

（3）能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小．根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能Ep=mAVA2+mBvB2，将， ，代入上式得．

考点：验证动量守恒定律