某同學利用打點計時器和氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗，氣墊導軌裝置如圖*表示，所用的氣墊導軌裝置由導軌...

問題詳情：

某同學利用打點計時器和氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗，氣墊導軌裝置如圖*表示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、**架等組成．在空腔導軌的兩個工作面上均勻分佈着一定數量的小孔，嚮導軌空腔內不斷通入壓縮空氣，壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩定地漂浮在導軌上，如圖乙所示，這樣就大大減小因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差．

（1）下面是實驗的主要步驟：

①安裝好氣墊導軌，調節氣墊導軌的調節旋鈕，使導軌水平；

②向氣墊導軌通入壓縮空氣；

③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端**架的外側，將紙帶穿過打點計時器越過**架並固定在滑塊1的左端，調節打點計時器的高度，直至滑塊拖着紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；

④滑塊1擠壓導軌左端**架上的橡皮繩；

⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間；

⑥先　　，然後　　，讓滑塊帶動紙帶一起運動；

⑦取下紙帶，重複步驟④⑤⑥，選出較理想的紙帶如圖*所示：

⑧測得滑塊1（包括撞針）的質量為310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質量為205g．試完善實驗步驟⑥的內容．

（2）已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知，兩滑塊相互作用前質量與速度的乘積之和為　　kg•m/s；兩滑塊相互作用以後質量與速度的乘積之和為　　 kg•m/s（保留三位有效數字）．

（3）試説明（2）問中兩結果不完全相等的主要原因是　　．

【回答】

驗*動量守恆定律．

【分析】（1）明確在使用打點計時器時，應先接通電源後釋放紙帶；

（2）本實驗為了驗*動量守恆定律設置滑塊在氣墊導軌上碰撞，用打點計時器紙帶的數據測量碰前和碰後的速度，計算前後的動量；

（3）明確實驗中誤差存在的原因，知道在誤差允許的範圍內可驗*動量守恆．

【解答】解：（1）⑥使用打點計時器時，先接通電源後釋放紙帶，所以先接通打點計時器的電源，後放開滑塊1；

（2）放開滑塊1後，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發生碰撞後跟2一起做勻速運動，根據紙帶的數據得：

碰撞前滑塊1的動量為：p1=m1v1=0.310×=0.620kg•m/s，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kg•m/s

碰撞後滑塊1、2速度相等，所以碰撞後總動量為：（m1+m2）v2=（0.310+0.205）×=0.618kg•m/s

（3）結果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．

故*為：（1）⑥接通打點計時器的電源，放開滑塊1；（2）0.620，0.618；（3）紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用

知識點：動量守恆定律

題型：實驗,探究題