Question

19．（A）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它能使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的，在实验室中我们可以用有竖直挡板C和D的气垫导轨和质量均为M的滑块A和B做验证动量守恒定律的实验，如图所示，实验步骤如下：
  
（1）在A上固定一质量为m的砝码，在A和B间放入一个压缩状态的弹簧，用电动卡销置于气垫导轨上；
（2）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，当滑块A、B分别碰撞C、D挡板时记时结束，计时装置自动记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁、t₂．重复几次实验，问：
①还应测量的数据有两滑块到两挡板的距离：s₁、s₂，B的质量m₂；
②只要关系式m$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$-m₂$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=0成立即可验证该过程动量守恒．

Answer 1

分析 根据实验的原理确定测量的物理量，以及测量的步骤，根据原理列出动量守恒定律的表达式．然后分析答题．

解答 解：（1）因系统水平方向动量守恒即：mv_A-m₂v_B=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：v_A=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$，v_B=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$
所以还要测量的物理量是：两滑块到两挡板的距离：s₁、s₂，B的质量m₂；
（2）若要验证动量守恒定律则：mv_A-m₂v_B=0，带入得：m$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$-m₂$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=0；
故答案为：（1）两滑块到两挡板的距离：s₁、s₂，B的质量m₂；（2）m$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$-m₂$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=0．

点评 解决本题的关键掌握实验的原理，利用位移或位移与时间的比值表示物体的速度是物理实验中常用的一种方法，要注意掌握．