Question

【题目】某同学利用打点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，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和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使滑块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，已知碰后两滑块一起运动；

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图乙所示；

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

（1）试着完善实验步骤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3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】（1）接通打点计时器的电源 放开滑块1

（2）0．620 0．618

（3）纸带与打点计时器的限位孔有摩擦

【解析】

试题分析： （1）使用打点计时器时应先接通电源，后放开滑块1．

（2）作用前滑块1的速度v1＝ m/s＝2 m/s，其质量与速度的乘积为0．310×2 kg·m/s＝0．620 kg·m/s，作用后滑块1和滑块2具有相同的速度v＝ m/s＝1．2 m/s，其质量与速度的乘积之和为（0．310＋0．205）×1．2 kg·m/s＝0．618 kg·m/s．

（3）相互作用前后动量减小的主要原因是纸带与打点计时器的限位孔有摩擦．