Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器．它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計(jì)），
采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB ．
b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平．
c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上．
d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1 ．
e．按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時(shí)間t1和t2 ．

（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是 ．
（2）利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是 ， 上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因可能是（至少寫出兩點(diǎn)）
（3）利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否可以測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小？（填“可以”或“不可以”）

Answer 1

【答案】
（1）B的右端至D板的距離L2
（2）mA ﹣mB =0,測量時(shí)間、距離、質(zhì)量等存在誤差,由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差．
（3）可以
【解析】解：（1）因系統(tǒng)水平方向動量守恒即：mAvA﹣mBVB=0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動故有：vA= ，vB= ，所以還要測量的物理量是：B的右端至D板的距離L2．（2）若要驗(yàn)證動量守恒定律則：mAvA﹣mBVB=0，帶入得：mA ﹣mB =0；由實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟可知，產(chǎn)生誤差的原因：①L1、L2、t1、t2、mA、mB的數(shù)據(jù)測量誤差；②沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程；③滑塊并不是做標(biāo)準(zhǔn)的勻速直線運(yùn)動滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力．④氣墊導(dǎo)軌不完全水平；（3）根據(jù)能量守恒定律被壓縮彈簧的彈性勢能Ep= mAvA2+ mBvB2，

將vA，vB代入上式得：EP═ mA（ ）2+= mA（ ）2，可以測出彈簧的彈性勢能；

所以答案是：（1）B的右端至D板的距離L2；（2）mA ﹣mB =0；測量時(shí)間、距離、質(zhì)量等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差．（3）可以．