题目内容
【题目】某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.
(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑤先接通打点计时器的电源,再放开滑块1,让滑块1带动纸带一起运动;在中间与滑块2相撞并粘在一起运动;
⑥取下纸带,重复步骤④⑤,选出理想的纸带如图(b)所示;
⑦测得滑块1的质量310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量205g.
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________
【答案】 0.620 0.618 纸带与打点计时器限位孔存在摩擦力
【解析】(2)放开滑块1后,滑块1做匀速运动,跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动,根据纸带的数据得,碰撞前滑块1的动量为:,滑块2的动量为零,所以碰撞前的总动量为0.620kgm/s.
碰撞后滑块1、2速度相等,所以碰撞后总动量为:.
(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用.
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