Question

3．气垫导轨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．现用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，有以下实验步骤：
a．松开手的同时，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挡板时计时器结束计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂．
b．在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置．
c．给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平．
d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；B的右端至D板的距离L₂．
（1）实验步骤的顺序是cbda．
（2）实验中还需要测量的物理量是A、B的质量m_A、m_B．
（3）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是${m}_{A}\frac{{L}_{1}}{t{\;}_{1}}={m}_{B}\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$．

Answer 1

分析 根据实验的原理确定测量的物理量，以及测量的步骤，根据原理列出动量守恒定律的表达式．

解答 解：（1）根据实验原理可知，正确的实验步骤应先安装调节仪器，然后再进行实验，故应为cbda；
（2、3）滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，根据A、B运行的距离和时间可以求出分开时的速度，根据动量守恒定律得，m_Av_A=m_Bv_B，又${v}_{A}=\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}，{v}_{B}=\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$，则${m}_{A}\frac{{L}_{1}}{t{\;}_{1}}={m}_{B}\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$．知还需要测量A、B的质量m_A、m_B，所需的器材是天平．
故答案为：（1）cbda；（2）A、B的质量m_A、m_B，（3）${m}_{A}\frac{{L}_{1}}{t{\;}_{1}}={m}_{B}\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$

点评 解决本题的关键知道验证动量守恒定律的实验原理，知道A、B组成的系统动量守恒．正确应用动量守恒定律的变形式进行验证．