Question

【題目】用如圖所示的裝置可以驗證動量守恒定律,在滑塊A和B相碰的端面上裝上彈性碰撞架,它們的上端裝有等寬的擋光片。

（1）實驗前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平,借助光電門來檢驗氣墊導(dǎo)軌是否水平的方法是________.

（2）為了研究兩滑塊所組成的系統(tǒng)在彈性碰撞和完全非彈性碰撞兩種情況下的動量關(guān)系,實驗分兩次進行。

第一次：讓滑塊A置于光電門1的左側(cè),滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當(dāng)位置。給A一個向右的初速度,通過光電門1的時間為,A與B碰撞后又分開,滑塊A再次通過光電門1的時間為,滑塊B通過光電門2的時間為

第二次：在兩彈性碰撞架的前端貼上雙面膠,同樣讓滑塊A置于光電門1的左側(cè),滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當(dāng)位置。給A一個向右的初速度,通過光電門1的時間為,A與B碰撞后粘連在一起,滑塊B通過光電門2的時間為

為完成該實驗,還必須測量的物理量有_______(填選項前的字母)。

A．擋光片的寬度d B．滑塊A的總質(zhì)量

C．滑塊B的總質(zhì)量 D．光電門1到光電門2的間距L

（3）在第二次實驗中若滑塊A和B在碰撞的過程中動量守恒,則應(yīng)該滿足的表達式為________(用已知量和測量量表示)。

（4）在第一次實驗中若滑塊A和B在碰撞的過程中機械能守恒,則應(yīng)該滿足的表達式為____________(用已知量和測量量表示）

Answer 1

【答案】使其中一個滑塊在導(dǎo)軌上運動，看滑塊經(jīng)過兩光電門的時間是否相等；若相等，則導(dǎo)軌水平 BC

【解析】

（1）在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時，接通氣源后，使滑塊靜止于導(dǎo)軌的任何位置或接通氣源后，給滑塊一個初速度，使滑塊通過兩光電門的時間相等；（2、3）根據(jù)速度公式可求得碰后兩物體的速度，再根據(jù)動量守恒定律即可確定應(yīng)驗證的表達式，從而確定應(yīng)測量的物理量；（4）求出碰撞前A、B的速度，根據(jù)機械能守恒定律列式即可。

解：（1）使其中一個滑塊在導(dǎo)軌上運動，看滑塊經(jīng)過兩光電門的時間是否相等；若相等，則導(dǎo)軌水平；（2）本實驗中需要驗證動量守恒，所以在實驗中必須要測量質(zhì)量和速度，速度可以根據(jù)光電門的時間求解，而質(zhì)量通過天平測出，同時，遮光板的寬度可以消去，所以不需要測量遮光片的寬度；故BC正確，AD錯誤，故選BC；（3）在第二次實驗中，碰撞后AB速度相同，根據(jù)動量守恒定律有：，根據(jù)速度公式可知，，代入則有： ；（4）在第一次實驗中，碰撞前A的速度為，碰撞后A的速度為，B的速度為，根據(jù)機械能守恒定律有：，代入則有：。