题目内容
14．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（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．
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；
⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块，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（b）所示；
⑧测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．
（1）完善实验步骤⑥的内容．
（2）已知打点计时器每隔0.02s打个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为0.620kg•m/s；两滑块相互作用后系统的总动量为0.618kg•m/s．（保留三位有效数字）
（3）试说明（2）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用．
分析 （1）使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带；
（2）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；
（3）实验中存在阻力，但只要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）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：${P}_{1}{{=m}_{1}v}_{1}=0.310×\frac{0.2}{0.1}$=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：P2=${（m}_{1}{+m}_{2}{）v}_{2}=（0.310+0.205）×\frac{0.168}{0.14}$=0.618kg•m/s
（3）因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用，并时还有空气阻力等因素存在；从而使两结果并不完全相同，但在误差允许的范围内，可以认为动量守恒．
故答案为：（1）先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用
点评 本题考查验证动量守恒定律的实验；实验中要注意打点计时器的使用方法，知道气垫导轨必须水平才能满足动量守恒．
练习册系列答案
相关题目
5．如图所示为一物体作匀变速直线运动的速度图线，下列判断正确的是（ ）
| A． | 前4s物体的速度一直在减小 | |
| B． | 物体的加速度大小为1.5m/s2 | |
| C． | 2s末物体位于出发点 | |
| D． | 前2秒的加速度与后两2秒的加速度方向相反 |
低空跳伞是一种极限运动，一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳．人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大，而且速度越大空气阻力增大得越快．因低空跳伞下落的高度有限，导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短，所以其危险性比高空跳伞还要高．一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v-t图象如图2所示．已知2.0s末的速度为18m/s，10s末拉开绳索开启降落伞，16.2s时安全落地，并稳稳地站立在地面上．g取10m/s2，请根据此图象估算：
2．下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
| A． | 只要空间有电场和磁场，就能激发出电磁波 | |
| B． | 各种电磁波在同种介质中传播速度相同 | |
| C． | 电磁波可以发生偏振现象 | |
| D． | 利用红外线进行遥感、遥控，主要是因为红外线的波长长，不容易发生衍射 |
9．如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，A、B间的距离为2m，g取10m/s2．若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则（ ）
| A． | 乘客与行李同时到达B处 | |
| B． | 行李一直做加速直线运动 | |
| C． | 乘客提前0.5s到达B处 | |
| D． | 若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处 |
19．在下列实例中（不计空气阻力）机械能守恒的是（ ）
| A． | 拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升 | |
| B． | 物体沿光滑斜面自由下滑 | |
| C． | 物体做竖直上抛运动 | |
| D． | 竖直面内匀速圆周运动的小球 |
6．做抛体运动的物体，关于其运动情况，下列说法正确的是（ ）
| A． | 物体一定做曲线运动 | B． | 物体一定做直线运动 | ||
| C． | 物体可能做直线运动 | D． | 物体一定做非匀变速运动 |
3．
（多选）如图，质量为m的物体（可视为质点），以某一速度由斜面底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为$\frac{3g}{4}$．在这个过程中，物体（ ）
（多选）如图，质量为m的物体（可视为质点），以某一速度由斜面底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为$\frac{3g}{4}$．在这个过程中，物体（ ）| A． | 重力势能增加了mgh | B． | 动能减少了mgh | ||
| C． | 动能减少了$\frac{3mgh}{2}$ | D． | 机械能损失了$\frac{3mgh}{2}$ |
如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度大小为v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度大小为v2．则下列结论不正确的是（ ）