Question

【题目】为了验证碰撞中的动量守恒,利用气垫导轨设计了如图所示的实验。主要的实验步骤有:

①如图安装好实验装置,打开充气泵,调节气垫导轨水平;

②用天平测出滑块A、B的质量m1、m2；

③用刻度尺测量光电门1、2间距L，用游标卡尺测出挡光片的宽度d；

④让滑块B停在两光电门间某处,把滑块A从光电门1的左侧水平面右推，用数字毫秒计时器读出滑块A通过光电门1的时间t1及碰撞后滑块B通过光电门2的时间t2、滑块A再次通过光电门1的时间t3.

(1)上述步骤①中,判断气垫导轨已经调节水平的方法是_______________________________；

(2)如果满足关系__________________________,可说明碰撞中动量是守恒的(用测得的物理量来表示)。

(3)关于该实验下列说法中正确的是（_____）

A、滑块A的质量小于滑块B

B、滑块A推出的速度越小,实验误差一定越小

C、气垫导轨调节是否水平对实验结果没有影响

Answer 1

【答案】滑块自由通过两光电门时间相等 A

【解析】

解：(1)判断气垫导轨已经调节水平的方法是接通气源，可以使其中一个滑块在导轨上运动，看滑块经过两光电门的时间是否相等，若滑块自由通过两光电门时间相等，则导轨水平；

(2) 由题意可知，滑块A通过光电门1的速度，滑块B通过光电门2的速度，块A再次通过光电门1的速度，如果碰撞过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得，整理得；

(3) A、由于碰撞后滑块A再次通过光电门1，所以滑块A的质量小于滑块B，故A正确；

B、滑块通过光电门的速度可以近似认为是极短时间内的平均速度，滑块A推出的速度越小，滑块通过光电门的时间越长，实验误差就越大，故B错误；

C、气垫导轨没有调节水平，滑块将做变速直线运动，对实验结果影响，故C错误；

故选A。