Question

【题目】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mA、mB ．
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L1 ．
e．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t1和t2 ．

（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

【答案】
（1）B的右端至D板的距离L2
（2）mA ﹣mB =0,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．
（3）可以
【解析】解：（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：vA= ，vB= ，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L2．（2）若要验证动量守恒定律则：mAvA﹣mBVB=0，带入得：mA ﹣mB =0；由实验原理与实验步骤可知，产生误差的原因：①L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差；②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；③滑块并不是做标准的匀速直线运动滑块与导轨间有少许摩擦力．④气垫导轨不完全水平；（3）根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能Ep= mAvA2+ mBvB2，

将vA，vB代入上式得：EP═ mA（ ）2+= mA（ ）2，可以测出弹簧的弹性势能；

所以答案是：（1）B的右端至D板的距离L2；（2）mA ﹣mB =0；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．（3）可以．