Question

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a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

(1)下面是实验的主要步骤：完善实验步骤⑥的内容．

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橡皮绳；

⑤把滑块2（带橡皮泥）放在气垫导轨的中间；

⑥先_____________________，然后________________________，让滑块1带动纸带运动，且与

滑块2碰后一起运动。

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示；

⑧测得滑块1的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算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_____________．

Answer

(1)⑥接通打点计时器的电源 放开滑块1 (2)0.620 0.618 (3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦

【解析】（1）使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带，所以先接通打点计时器的电源，后放开滑块1；

(2)作用前系统的总动量为滑块1的动量，

.

作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和，且此时两滑块具有相同的速度v，

。

（3）结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用。

点睛：使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带；本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。