Question

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的氣墊導軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，采用的實驗步驟如下：
a．松開手的同時，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擋板時計時器結束計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t₁和t₂．
b．在A、B間水平放入一個輕彈簧，用手壓住A、B使彈簧壓縮，放置在氣墊導軌上，并讓它靜止在某個位置．
c．給導軌送氣，調整氣墊導軌，使導軌處于水平．
d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L₁；B的右端至D板的距離L₂
（1）實驗步驟的順序是

 

（2）實驗中還需要的測量儀器是

 

還需要測量的物理量是

 

（3）利用上述測量的實驗數據，驗證動量守恒定律的表達式是

 

（4）實驗中彈簧與A、B滑塊是粘連好還是不粘連好？

 

理由是

 

．

Answer 1

分析：根據實驗的原理確定測量的物理量，以及測量的步驟，根據原理列出動量守恒定律的表達式．

解答：解：（1）實驗操作的順序是c、b、d、a；
（2、3）滑塊在氣墊導軌上做勻速直線運動，根據A、B運行的距離和時間可以求出分開時的速度，根據動量守恒定律得，m_Av_A=m_Bv_B，又vA=

L1

t1

，vB=

L2

t2

，則mA

L1

t 1

=mB

L2

t2

．知還需要測量A、B的質量m_A、m_B，所需的器材是天平．
（4）只與A、B中的某一個粘連好，這樣把彈簧的質量考慮進去，會減小系統誤差．不粘連好，否則A、B可能碰不到C、D，使計時誤差大．（答案具有開放性）．
故答案為；（1）c、b、d、a；     （2）天平，滑塊A、B的質量m_A、m_B；
（3）mA

L1

t 1

=mB

L2

t2

（4）（答案是開放的，參考答案有：只與A、B中的某一個粘連好，這樣把彈簧的質量考慮進去，會減小系統誤差．不粘連好，否則A、B可能碰不到C、D，使計時誤差大．等等）

點評：解決本題的關鍵知道驗證動量守恒定律的實驗原理，知道A、B組成的系統動量守恒．