Question

9．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：（在空白處填上答案）
①a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量m_A、m_B．
b．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平狀態(tài)．
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．
②實驗中還應測量的物理量是B的右端至D板的距離L₂．
③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${m_A}\frac{L_1}{t_1}-{m_B}\frac{L_2}{t_2}=0$，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、時間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導軌不水平等造成誤差．利用上述實驗數(shù)據(jù)能（填“能”或“否”）測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大�。�

Answer 1

分析 要驗證動量守恒定律需要知道物體的質(zhì)量和速度，而速度可以用位移與時間的比值代替，故要測位移；
根據(jù)位移和時間求出速度，結(jié)合動量守恒定律列出表達式．根據(jù)能量守恒求出壓縮彈簧的彈性勢能．

解答 解：①調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平狀態(tài)．
②③因系統(tǒng)水平方向動量守恒即m_Av_A-m_BV_B=0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線運動故有：${v}_{A}=\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$，${v}_{B}=\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$，
即${m}_{A}\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}-{m}_{B}\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}=0$．所以還要測量的物理量是：B的右端至D板的距離L₂．
根據(jù)表達式可知造成誤差的原因有：測量時間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導軌不水平等造成誤差等．
根據(jù)能量守恒知，彈性勢能轉(zhuǎn)換為A、B的動能之和，故能測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小．
故答案為：①水平；②B的右端至D板的距離L₂；③${m_A}\frac{L_1}{t_1}-{m_B}\frac{L_2}{t_2}=0$，測量、時間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導軌不水平等造成誤差，能

點評 該題中，并沒有直接測量或求出滑塊的速度，而是利用位移與時間的比值表示物體的速度．這是物理實驗中常用的一種方法，要注意掌握．