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    某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。

     (l)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接通光电计时器；

    ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；

    ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

    ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；

    ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1 = 10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t2 = 49 . 99ms，     滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms；

    ⑧测出挡光片的宽度d = 5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml= 300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2 = 200g;

    (2)数据处理与实验结论：

    ①实验中气垫导轨的作用是                                                

    ②碰撞前滑块l的速度vl为     m/s；碰撞后滑块1的速度v2为     m/s；滑块2的速度v3为      m/s；（结果保留两位有效数字）

    ③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由。（至少回答2个不变量）。

    a.                                                                         

    b.                                                                         

    ．①2分  a，大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。 

                b，保证两个滑块的碰撞是一维的。  参回答出a的就给满分。

    ② 3分   0.50m/s   0.10m/s   0.60m/s

    ③a，碰撞前后总动量不变。

    原因：碰前m1V1+0=0.15kgm/s   碰后m1V2+m2V3=0.15kgm/s  两者相等

    b．碰撞前后总动能不变。

    原因：碰前总动能Ek1=m1V12/2=0.0375J   碰后总动能Ek2=m1V22/s+m2V32/2=0.0375J所以碰撞前后总动能相等

    c．碰撞前后质量不变

    本小题共5分，任写出2条即给满分（少一条扣2分）。

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2008?东莞一模）（1）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图．

    ①A图线不通过坐标原点的原因是
    没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够
    没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够
    ．
    ②A图上部弯曲的原因是
    砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量
    砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量
    ．
    ③B图线在纵轴上有截距的原因是
    平衡摩擦力太过
    平衡摩擦力太过
    ．
    （2）某同学利用气垫导轨做验证牛顿运动定律的实验，步骤是：
    ①调平气垫导轨，在通气情况下滑块在导轨上不移动，然后关掉气源
    ②将两个光电门装在气垫导轨上（距导轨两端均还有一定的距离），并记下两个光电门间的距离L
    ③测出遮光片的宽度d，将遮光片装在滑块上
    ④将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片，使气垫导轨两端的高度差为h
    ⑤接通气源，让滑块从导轨的一端由静止开始下滑，记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2（均为毫秒级）
    ⑥改变垫片的厚度，使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
    请回答以下问题：
    A．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度，其表达式是V1=
    d
    t1
    d
    t1
    V2=
    d
    t2
    d
    t2

    B．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度，其表达式是a=
    1
    2L
    (
    d2
    t
    2
    2
    -
    d2
    t
    2
    1
    )
    1
    2L
    (
    d2
    t
    2
    2
    -
    d2
    t
    2
    1
    )
    （用直接测得的物理量字母表示）
    C．该同学通过实验得到了一组数据（见表），请你在坐标纸中做出a-h图象，从图象中得到a与h的关系是：
    加速度a与h成正比
    加速度a与h成正比
    ．
    序号 垫高（cm）
    .
    a
    (m/s2)
    1 6.00 0.437
    2 5.50 0.398
    3 5.00 0.364
    4 4.50 0.330
    5 4.00 0.289
    6 3.50 0.253
    7 3.00 0.217
    D．该同学由以上关系下结论说：在质量不变的情况下，滑块的加速度与所受合外力成正比，该同学的依据是
    小车受合外力为：F=mgsinθ=mg
    h
    s
    （s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比
    小车受合外力为：F=mgsinθ=mg
    h
    s
    （s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．
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    （l）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接通光电计时器；
    ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
    ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
    ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；
    ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms；
    ⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；
    （2）数据处理与实验结论：
    ①实验中气垫导轨的作用是
     

    ②碰撞前滑块l的速度vl为
     
    m/s；碰撞后滑块1的速度v2为
     
    m/s；滑块2的速度v3为
     
     m/s；（结果保留两位有效数字）
    ③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．（至少回答2个不变量）．
    a．
     
    b．
     
    ．

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    科目：高中物理 来源：模拟题 题型：实验题

    某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验汽垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。
    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接通光电计时器；
    ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
    ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上橡皮绳；
    ⑥释放滑块1，滑块l通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块l和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；
    ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门l的挡光时间，通过光电门2的挡光时间，滑块2通过光电门2的挡光时间；
    ⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块l（包括撞针）的质量为，m1=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；
    数据处理与实验结论：
    （1）实验中气垫导轨的作用是______________________________________________；
    （2）碰撞前滑块1的速度v1为____________m/s；碰撞后滑块1的速度v2为____________m/s；碰撞后滑块2的速度v3为____________m/s；（结果保留两位有效数字）
    （3）在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由。（至少回答2个不变量）
    a______________________________________________；
    b______________________________________________。

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    科目：高中物理 来源：2011年浙江省杭州市高考物理二模试卷（解析版） 题型：解答题

    某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．

    （l）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接通光电计时器；
    ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
    ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
    ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；
    ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms；
    ⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；
    （2）数据处理与实验结论：
    ①实验中气垫导轨的作用是______
    ②碰撞前滑块l的速度vl为______m/s；碰撞后滑块1的速度v2为______m/s；滑块2的速度v3为______ m/s；（结果保留两位有效数字）
    ③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．（至少回答2个不变量）．
    a．______b．______．

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    科目：高中物理 来源：2011年全国普通高校招生统一考试物理模拟试卷（二）（解析版） 题型：解答题

    某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．

    （l）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接通光电计时器；
    ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
    ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
    ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；
    ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms；
    ⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；
    （2）数据处理与实验结论：
    ①实验中气垫导轨的作用是______
    ②碰撞前滑块l的速度vl为______m/s；碰撞后滑块1的速度v2为______m/s；滑块2的速度v3为______ m/s；（结果保留两位有效数字）
    ③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．（至少回答2个不变量）．
    a．______b．______．

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