题目内容
【题目】气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B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:
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a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和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L1;
e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
①实验中还应测量的物理量及其符号是________________________________。
②作用前A、B两滑块质量与速度乘积之和为________;作用后A、B两滑块质量与速度乘积之和为_____________________。
③作用前、后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等,产生误差的原因有 ⑴______________________,⑵________________________(至少答出两点)。
【答案】 B的右端至挡板D的距离L2 0
⑴L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差; ⑵没有考虑弹簧推动滑块的加速过程 ⑶滑块并不是做标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力; ⑷气垫导轨不完全水平
【解析】(1)因系统水平方向动量守恒,即:mAvA-mBVB=0,由于系统不受摩擦,故滑块在水平方向做匀速直线运动故有:
,
,即为
,所以还要测量的物理量是:B的右端至D板的距离L2.
(2)作用前两滑块均保持静止,故A、B两滑块质量与速度乘积之和为0;作用后,根据(1)中表达式可知,A、B两滑块质量与速度乘积之和为
;
(3)由①分析可知验证动量守恒定律的表达式是
.产生误差的原因是测量mA、mB、L1、L2、t1、t2时带来的误差;气垫导轨不水平;滑块与气垫导轨间有摩擦等.
【题目】小明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图(a)所示.
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(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.
(2)有关此实验,下列叙述正确的是 .
A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 |
B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力 |
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 |
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 |
(3)如图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示) .(填李明或张华)