Question

【题目】某同学利用电火花计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在气垫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，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，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。

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把电火花计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过电火花计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节电火花计时器的高度，直至滑块1拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2(包括橡皮泥)放在气垫导轨的中间，滑块1与滑块2(包括橡皮泥)碰撞后一起运动；

⑥先启动电火花计时器(接通电火花计时器电源)，然后释放滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；

⑧测得滑块1的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g。

(1)已知电火花计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s。(保留三位有效数字)

(2)试说明(1)中两结果不完全相等的主要原因：__________________________。

Answer 1

【答案】 (1)0.620 0.618 (2)纸带和限位孔之间有摩擦

【解析】 （1）碰撞前滑块1的动量为m1v1＝0.310× kg·m/s＝0.620 kg·m/s，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620 kg·m/s；碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后的总动量为(m1＋m2)v2＝(0.310＋0.205)× kg·m/s＝0.618 kg·m/s。

（2）两结果不完全相等的主要原因：纸带和限位孔之间有摩擦；