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。某同学用带有竖直挡板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. 调整气垫导轨，使导轨处于水平。

b. 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。

c. 用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁，B的右端至D板的距离L₂。

d. 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AB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t₁和t₂。

（1）实验中还应测量的物理量是____________________。

（2）利用测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________

（3）上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是__________________。

（4）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，写出表达式，不能，写明理由。

_____________

Answer

用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB 测量质量、时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。 能 ,

【解析】

（1）本实验中需要测量碰撞前后的动量，故还需要测量的物理量为量滑块A、B的质量mA、mB；

（2）碰前量滑块速度为0，故动量守恒表达式为

（3）本实验中测量质量、时间、距离等存在偶然误差，虽然使用气垫导轨，但是任然存在阻力作用，或者是气垫导轨未完全水平，产生一定的误差。

（4）弹簧的弹性势能全部转化为动能，故能测出弹簧的弹性势能大小，由机械能守恒定律可知，