题目内容

【题目】探究碰撞中的不变量实验中常会用到气垫导轨,导轨与滑块之间形成空气垫,使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦。现在有滑块A、B和带竖直挡板C、D的气垫导轨,用它们探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)。

采用的实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块A、B的质量

b.调整气垫导轨使之水平;

c.在A、B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;

d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离

e.按下电钮放开卡销,同时开始计时,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间

(1)实验中还应测量的物理量及其符号是____________

(2)若取A滑块的运动方向为正方向,则放开卡销前,A、B两滑块质量与速度乘积之和为________;A、B两滑块与弹簧分离后,质量与速度乘积之和为________。若这两个和相等,则表示探究到了碰撞中的不变量”。

(3)实际实验中,弹簧作用前后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等,可能产生误差的原因有_______

A.气垫导轨不完全水平

B.滑块A、B的质量不完全相等

C.滑块与导轨间的摩擦力不真正为零

D.质量、距离、时间等数据的测量有误差

【答案】 B的右端至挡板D的距离L2 0 ACD

【解析】(1)滑块的速度: ,如果动量守恒,则:mAvA-mBvB=0,把速度代入得:mA-mB=0,由此可知,还要测量的物理量是:BD的距离L2
(2)若取A滑块的运动方向为正方向,则放开卡销前,A、B两滑块质量与速度乘积之和为0;A、B两滑块与弹簧分离后,质量与速度乘积之和为mA-mB。若这两个和相等,则表示探究到了“碰撞中的不变量”。

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