精英家教網(wǎng)氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．某同學計劃用圖示裝置來驗證動量守恒定律，預(yù)設(shè)實驗步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB．
b．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平．
c．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上．
d．按下電鈕放開卡銷，光電計時器分別記錄A、B通過光電門C、D的時間t1和t2．
請完成下列問題：
（1）實驗中還應(yīng)測量的物理量是
 
．（用符號表示，并說明其意義）
（2）利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是
 
．
（3）該同學在實驗中發(fā)現(xiàn)只有一臺光電計數(shù)器能夠正常使用，故他只測出了t1．根據(jù)動量守恒并利用測量出的有關(guān)數(shù)據(jù)，請你寫出被壓縮彈簧的彈性勢能的表達式Ep=
 
．
分析：（1）驗證動量守恒，應(yīng)測出滑塊的質(zhì)量、滑塊的位移與運動時間，然后驗證動量是否守恒；根據(jù)動量守恒定律的表達式確定需要測量的物理量．
（2）根據(jù)動量守恒定律得出A、B的速度，結(jié)合能量守恒定律求出壓縮彈簧的彈性勢能．
解答：解：（1、2）實驗時應(yīng)先調(diào)整氣墊導軌水平，把滑塊放在合適的位置，測出滑塊到兩擋板的距離，然后釋放滑塊，測出滑塊到兩擋板的運動時間，根據(jù)滑塊的位移與運動時間求出其速度，求出它們的動量，驗證在該過程中動量是否守恒；
即驗證動量守恒定律的表達式為：mA
l1
t1
-mB
l2
t2
=0
所以需要測量的物理量是A滑塊到擋板的長度l1 和B滑塊到擋板的長度l 2
（3）彈簧恢復(fù)原長時，A滑塊的速度為：vA=
l1
t1
，根據(jù)動量守恒定律得：mAvA=mBvB，解得：vB=
mAvA
mB
=
mAl1
mBt1
．
根據(jù)能量守恒定律得：Ep=
1
2
mAvA2+
1
2
mBvB2=
mA(mA+mB)l12
2mBt12
．
故答案為：（1）A滑塊到擋板的長度l1 和B滑塊到擋板的長度l 2  
（2）mA
l1
t1
-mB
l2
t2
=0
（3）EP=
mA(mA+mB)l12
2mBt12
點評：本題考查了實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)的處理等問題，知道實驗?zāi)康�、理解實驗原理是正確解題的關(guān)鍵．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?興寧區(qū)模擬）氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB．
b．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平．
c．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上．
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，同時使記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2．
（1）實驗中還應(yīng)測量的物理量是
B的右端至D板的距離L2
B的右端至D板的距離L2
．
（2）利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
．
（3）利用上述實驗數(shù)據(jù)能否測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大��？
能
能
．如能，請寫出表達式
EP=
1
2
mA
L12
t12
+
1
2
mB
L22
t22
EP=
1
2
mA
L12
t12
+
1
2
mB
L22
t22
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

氣墊導軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來探究碰撞中的不變量，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB．
b．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平．
c．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導軌上．
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，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2．
（1）實驗中還應(yīng)測量的物理量是
B的右端至D板的距離L2
B的右端至D板的距離L2
．
（2）利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，得出關(guān)系式
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和，上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是
測量mA、mB、L1、L2、t1、t2時帶來的誤差；氣墊導軌不水平；滑塊與氣墊導軌間有摩擦
測量mA、mB、L1、L2、t1、t2時帶來的誤差；氣墊導軌不水平；滑塊與氣墊導軌間有摩擦
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．
我們可以用帶光電門E、F的氣墊導軌以及形狀相同、質(zhì)量不等的滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖2所示，采用的實驗步驟如下：
a．用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖3所示．讀出滑塊的寬度d=
1.015
1.015
cm．
b．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平．
c．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上．
d．按下電鈕放開卡銷，光電門E、F各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10-3s和3.4×10-3s．滑塊通過光電門E的速度v1=
2.0
2.0
 m/s，滑塊通過光電門F的速度；v2=
3.0
3.0
 m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
e．關(guān)閉電源，停止實驗．
（1）完成以上步驟中的填空；
（2）以上步驟中缺少的必要步驟是
用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB．
用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB．

（3）利用上述測量的物理量，寫出驗證動量守恒定律的表達式是
則有mAv1+mB（-v2）=0．
則有mAv1+mB（-v2）=0．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?天津模擬）（1）某同學做“雙縫干涉測光的波長”實驗時，相鄰兩條亮紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭測出，如圖所示．測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時螺旋測微器的示數(shù)為
4.946
4.946
mm．
（2）氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB
b．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平
C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上
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，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2
①實驗中還應(yīng)測量的物理量是
B的右端至D板的距離L2
B的右端至D板的距離L2
．
②利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
．
③利用上述實驗數(shù)據(jù)還可以求出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小，請寫出彈性勢能表達式為
EP=
1
2
mA（
L1
t1
）2+
1
2
mB（
L2
t2
）2，
EP=
1
2
mA（
L1
t1
）2+
1
2
mB（
L2
t2
）2，

（3）實驗桌上有下列實驗儀器：
A．待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約7Ω）：
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω：）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻約5kΩ，15V檔內(nèi)阻約25kΩ）：
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）：
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）：
F．開關(guān)、導線若干：
請解答下列問題：
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動變阻器是
D
D
（填代號），應(yīng)選擇的電流表量程是
0～0.6A
0～0.6A
（填量程），應(yīng)選擇的電壓表量程是
0～3V
0～3V
（填量程）．
②根據(jù)某同學測得的數(shù)據(jù)得知電動勢E=3V，內(nèi)阻r=6Ω，某小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為
0.375W
0.375W
W．（保留3位有效數(shù)字）

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