题目内容
【题目】为了验证碰撞中的动量守恒,利用气垫导轨设计了如图所示的实验。主要的实验步骤有:
①如图安装好实验装置,打开充气泵,调节气垫导轨水平;
②用天平测出滑块A、B的质量m1、m2;
③用刻度尺测量光电门1、2间距L,用游标卡尺测出挡光片的宽度d;
④让滑块B停在两光电门间某处,把滑块A从光电门1的左侧水平面右推,用数字毫秒计时器读出滑块A通过光电门1的时间t1及碰撞后滑块B通过光电门2的时间t2、滑块A再次通过光电门1的时间t3.
(1)上述步骤①中,判断气垫导轨已经调节水平的方法是_______________________________;
(2)如果满足关系__________________________,可说明碰撞中动量是守恒的(用测得的物理量来表示)。
(3)关于该实验下列说法中正确的是(_____)
A、滑块A的质量小于滑块B
B、滑块A推出的速度越小,实验误差一定越小
C、气垫导轨调节是否水平对实验结果没有影响
【答案】滑块自由通过两光电门时间相等 A
【解析】
解:(1)判断气垫导轨已经调节水平的方法是接通气源,可以使其中一个滑块在导轨上运动,看滑块经过两光电门的时间是否相等,若滑块自由通过两光电门时间相等,则导轨水平;
(2) 由题意可知,滑块A通过光电门1的速度,滑块B通过光电门2的速度,块A再次通过光电门1的速度,如果碰撞过程动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得,整理得;
(3) A、由于碰撞后滑块A再次通过光电门1,所以滑块A的质量小于滑块B,故A正确;
B、滑块通过光电门的速度可以近似认为是极短时间内的平均速度,滑块A推出的速度越小,滑块通过光电门的时间越长,实验误差就越大,故B错误;
C、气垫导轨没有调节水平,滑块将做变速直线运动,对实验结果影响,故C错误;
故选A。