Question

【題目】如圖所示，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(dòng)可視為沒有摩擦，我們可以用帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A、B來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì))，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(a)用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量、

(b)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌_____________

(c)在滑塊A、滑塊B間放入一個(gè)被壓的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上

(d)用刻度尺測(cè)出滑塊A的左端至板C的距離，B的右端至D板的距離

(e)按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作，當(dāng)滑塊A、B分別碰撞擋板C、D時(shí)停止計(jì)時(shí)，計(jì)下滑塊A、B分別到達(dá)擋板C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和。

(1)步驟(b)補(bǔ)充完整_______

(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是____________

(3)利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還能測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大小，請(qǐng)寫出表達(dá)式。

Answer 1

【答案】 處于水平

【解析】（1）調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平方向，然后證明水平方向上動(dòng)量守恒，

(2)因系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒即 ,因?yàn)橄到y(tǒng)不受摩擦,故滑塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)故有

，

,

則驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式：

根據(jù)能量守恒知壓縮的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)增加的動(dòng)能，故