题目内容
8．
某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，气垫导轨装置如图甲所示，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入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，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．（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与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使滑块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，已知碰后两滑块一起运动；
⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；
⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．请完善实验步骤⑥的内容．
（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用前质量与速度的成绩之和为0.620kg•m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为0.618kg•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：纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作．
分析 使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带；本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．
解答 解：（1）⑥使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带，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：p1=m1v1=0.310×$\frac{0.2}{0.1}$=0.620kg•m/s，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s
碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：（m1+m2）v2=（0.310+0.205）×$\frac{0.168}{0.14}$=0.618kg•m/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．
故答案为：（1）⑥接通打点计时器的电源；放开滑块1；（2）0.620；0.618；（3）纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作．
点评 本题要注意打点计时器的使用方法，知道气垫导轨要水平才能满足动量守恒．这是一道基础实验题．
练习册系列答案
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19．
如图所示，A、B两个物体质量之比mA：mB=1：2，叠放在水平地面上，A、B之间的接触面是粗糙的，地面是光滑的，若用水平力拉A物体，当拉力增大到F1时，A、B之间即将发生相对滑动；若用水平力拉B物体，当拉力变为F2时，A、B之间即将发生相对滑动，则F1：F2等于（ ）
如图所示，A、B两个物体质量之比mA：mB=1：2，叠放在水平地面上，A、B之间的接触面是粗糙的，地面是光滑的，若用水平力拉A物体，当拉力增大到F1时，A、B之间即将发生相对滑动；若用水平力拉B物体，当拉力变为F2时，A、B之间即将发生相对滑动，则F1：F2等于（ ）| A． | 1：1 | B． | 1：2 | C． | 1：3 | D． | 2：1 |
16．
如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点，开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一粒弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°，当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°，若弹丸质量是沙袋质量的$\frac{1}{30}$倍，不计空气阻力，则以下结论中正确的是（ ）
如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点，开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一粒弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°，当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°，若弹丸质量是沙袋质量的$\frac{1}{30}$倍，不计空气阻力，则以下结论中正确的是（ ）| A． | v1：v2=1：1 | B． | v1：v2=31：32 | C． | v1：v2=32：31 | D． | v1：v2=31：63 |
3．
水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一工件轻轻地放在传送带上，它将在传送带上滑动一小段距离后，与传送带相对静止，设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，在工件与皮带相对运动的过程中（ ）
水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一工件轻轻地放在传送带上，它将在传送带上滑动一小段距离后，与传送带相对静止，设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，在工件与皮带相对运动的过程中（ ）| A． | 工件是变加速运动 | |
| B． | 工件相对传送带的位移大小为$\frac{{v}^{2}}{μg}$ | |
| C． | 滑动摩擦力对工件做功mv2 | |
| D． | 工件与传送带因摩擦而产生的内能为$\frac{1}{2}$mv2 |
20．对放射性元素的衰变，下列表述正确的是（ ）
| A． | α衰变中，新核质量数比原核少2个 | |
| B． | β衰变中，原子核外的电子发生电离 | |
| C． | γ射线经常是伴随着α和β射线产生 | |
| D． | 半衰期由原子核内部自身的因素决定 |
13．
如图所示，轻弹簧放置在倾角为30°的光滑斜面上，下端固定于斜面底端，重20N的滑块以斜面顶端a点由静止开始下滑，到b点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至c点，然后又回到a点．已知ab=1m，bc=0.2m．下列说法正确的是（ ）
如图所示，轻弹簧放置在倾角为30°的光滑斜面上，下端固定于斜面底端，重20N的滑块以斜面顶端a点由静止开始下滑，到b点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至c点，然后又回到a点．已知ab=1m，bc=0.2m．下列说法正确的是（ ）| A． | 整个过程中滑块动能的最大值为12J | |
| B． | 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为12J | |
| C． | 从b点向下到c点过程中，滑块的机械能减少量为12J | |
| D． | 从c点向上返回a点过程中弹簧、滑块与斜面组成的系统机械能增加 |