题目内容
【题目】某校同学利用如图所示装置验证动量守恒定律。图中,水平气垫导轨上装有光电门C和光电门D,滑块A、B放在导轨上,位置如图所示;滑块A的右侧装有弹性弹簧片,滑块B的左侧也装有弹性弹簧片,两滑块上方都固定有宽度相同的遮光片,光电门C、D分别连接着光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验步骤:
A.测量滑块A(含弹簧片)的质量mA,滑块B(含弹簧片)的质量mB;
B.测量滑块A的遮光片的宽度d1,滑块B的遮光片的宽度d2;
C.给滑块A一个向右的瞬时冲量,观察A的运动情况和A与B相碰后A、B各自的运动情况;
D.记录下与光电门C相连的光电计时器记录的时间:第一次时间ΔtC1、第二次时间ΔtC2;
E.记录下与光电门D相连的光电计时器记录的时间:△tD
实验记录:
数据处理(请完成以下数据处理,所有结果保留3位有效数字):
(1)碰撞前A的速度大小v0=4.00m/s,碰撞后A的速度大小v1=___________m/s。
(2)碰撞前后A的动量变化量大小△p=___________kg·m/s。
(3)碰撞后B的速度大小v2=1.96m/s。
(4)碰撞前后B的动量变化量大小Δp′=0.588kg·m/s。
(5)本实验的相对误差的绝对值可表达为δ=×10%,若δ≤5%,则可以认为系统动量守恒,本实验的δ=___________。
【答案】2.04 0.604 2.65%
【解析】
根据通过光电门的平均速度接近于瞬时速度求解碰撞前后AB的速度,然后根据动量表达式求解动量;根据相对误差的表达式求解相对误差。
(1)滑块A在碰撞前、后的瞬时速度大小分别为v0、v1,则: ;
(2)碰撞前后A的动量变化量大小:△p=mAv1-mA(-v0)=0.604kgm/s
(5)本实验的
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