Question

【題目】某同學(xué)利用電火花打點(diǎn)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(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(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．

(1)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把電火花打點(diǎn)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)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(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放在氣墊導(dǎo)軌的中間；

⑥先______________，然后________，讓滑塊帶動(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(b)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.

完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容．

(2)已知打點(diǎn)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)．

(3)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是___________________________________

Answer 1

【答案】（1）啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源)； 釋放滑塊1； （2）0.620； 0.618； （3）紙帶和限位孔之間的摩擦力使滑塊的速度減小

【解析】

(1)⑥[1][2]．使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后放開(kāi)滑塊1.

(2)[3][4]．放開(kāi)滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動(dòng)，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：

碰撞前滑塊1的動(dòng)量為：

p1＝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，所以碰撞后總動(dòng)量為：

(m1＋m2)v2＝(0.310＋0.205)×kg·m/s＝0.618 kg·m/s.

(3)[5]．結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘�與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用．