Question

【題目】某同學(xué)利用電火花計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在氣墊導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。

下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：

①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平； ②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；

③把電火花計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)電火花計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊1拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；

④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；

⑤把滑塊2(包括橡皮泥)放在氣墊導(dǎo)軌的中間，滑塊1與滑塊2(包括橡皮泥)碰撞后一起運(yùn)動(dòng)；

⑥先啟動(dòng)電火花計(jì)時(shí)器(接通電火花計(jì)時(shí)器電源)，然后釋放滑塊1，讓滑塊1帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；

⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖乙所示；

⑧測(cè)得滑塊1的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。

(1)已知電火花計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s。(保留三位有效數(shù)字)

(2)試說(shuō)明(1)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因：__________________________。

Answer 1

【答案】 (1)0.620 0.618 (2)紙帶和限位孔之間有摩擦

【解析】 （1）碰撞前滑塊1的動(dòng)量為m1v1＝0.310× kg·m/s＝0.620 kg·m/s，滑塊2的動(dòng)量為零，所以碰撞前的總動(dòng)量為0.620 kg·m/s；碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后的總動(dòng)量為(m1＋m2)v2＝(0.310＋0.205)× kg·m/s＝0.618 kg·m/s。

（2）兩結(jié)果不完全相等的主要原因：紙帶和限位孔之間有摩擦；