题目内容

【题目】某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”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。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通人压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,如图b所示,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

滑块1右端安有撞针,滑块2左端粘有橡皮泥。

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越过弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;

④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先 ,然后 ,让滑块1带动纸带一起运动,与滑块2相撞并合在一起共同运动;

⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如下图所示:

⑧测得滑块1包括撞针的质量为310g,滑块2包括橡皮泥的质量为205g;试完善实验步骤⑥的内容。

2已知打点计时器每隔002 s打一个点,计算可知,两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为 kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为 kg·m/s保留三位有效数字

3试说明2问中两结果不完全相等的主要原因是

【答案】1接通打点计时器的电源;放开纸带;

20620;0618;3纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用

【解析】

试题分析:1使用打点计时器时,先接通电源后放纸带,所以先接通打点计时器的电源,后放开滑块1;

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:P1m1v1=0310×=0620kgm/s,滑块2的动量为零,所以碰撞前的总动量为0620kgm/s碰撞后滑块1、2速度相等,所以碰撞后总动量为:m1+m2v20310+0205×

=0618kgm/s

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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