Question

【题目】某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”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，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图(b)所示，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：

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越过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滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先__________，然后__________，让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如下图所示：

⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g；

试完善实验步骤⑥的内容。

(2)已知打点计时器每隔0．02 s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为_______kg·m／s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为________kg·m／s(保留三位有效数字)。

(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是______________________

Answer 1

【答案】 接通打点计时器的电源； 放开滑块1； 0.620； 0.618； 纸带与打点计时器的限位有摩擦；

【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）放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟滑块2一起做匀速运动，根据纸带的数据得：碰前的速度打出5个点的位移为20.0cm=0.20m；用时0.1s，碰后打7个点的位移为16.8cm=0.168m，用时0.14s；碰撞前滑块1的动量为： ，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为，碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为： ，（3）结果不完全相等是因为纸带与打点计时器的限位有摩擦．