摘要：用气垫导轨验证动量守恒定律.滑块A.B可在导轨上无摩擦地滑动.导轨保持水平.导轨上附有每小格0.5 cm 的标尺.滑块质量分别为mA＝0.14 kg.mB＝0.22 kg.用每次间隔0.1 s的频闪拍摄两滑块在导轨上碰撞前后的运动情况.如图所示.图甲是碰撞前拍摄的照片示意图.当时A正在向右运动.B静止,图乙是碰撞后拍摄的照片示意图.当时A正在向左运动.B正在向右运动. (1)碰撞前后两滑块的速度各为多少? (2)碰撞前后两滑块的总动量各为多少? (3)写出实验结论. 解析:(1)碰前速度 vA＝ m/s＝0.5 m/s.vB＝0. 碰后速度可能为: vA′＝±＝±0.05 m/s vB′＝ m/s＝0.35 m/s 若vA′＝0.05 m/s.则总动量增加.不可能存在.即只能vA′＝-0.05 m/s (2)碰前动量pA＝mAvA＝0.07 kg·m/s 碰后动量pA′+pB′＝0.14×+0.22×0.35＝0.07 kg·m/s. (3)碰撞前后A.B的总动量守恒. 答案:(1)vA＝0.5 m/s vB＝0 vA′＝-0.05 m/s vB′＝0.35 m/s (2)0.07 kg·m/s 0.07 kg·m/s (3)碰撞前后A.B的总动量守恒
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用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置如图所示，先非常仔细地把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高H．滑块m上面装有l=3cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2的速度v1 和v2，便可验证机械能是否守恒．若实验中测得图中L=1m，s=0.5m，H=20cm，m=500g，滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s，当地重力加速度g=9.80m/s．则滑块通过光电门G1时的速度v1=0.6
0.6
m/s，滑块从G1到G2的动能增加量△EK=0.47
0.47
J，势能减少量△Ep=0.49
0.49
J，由此可以得到的结论为：在误差允许范围内，滑块在运动过程中机械能守恒
在误差允许范围内，滑块在运动过程中机械能守恒
．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为m的滑块，两滑块的一端分别与纸带相连，打点计时器所用电源的频率为f．接通打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，相碰后粘在一起继续运动．如图为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3．那么，请以表达式的形式写出：碰撞前两滑块的动量大小分别为 、 ，两滑块的总动量大小为 ；碰撞后两滑块的总动量大小为 ．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．
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用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置如图所示，先非常仔细地把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高H．滑块m上面装有l=3cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2的速度v1 和v2，便可验证机械能是否守恒．若实验中测得图中L=1m，s=0.5m，H=20cm，m=500g，滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s，当地重力加速度g=9.80m/s．则滑块通过光电门G1时的速度v1=______m/s，滑块从G1到G2的动能增加量△EK=______J，势能减少量△Ep=______J，由此可以得到的结论为：______．
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用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置如图所示，先非常仔细地把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高H．滑块m上面装有l=3cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2的速度v1 和v2，便可验证机械能是否守恒．若实验中测得图中L=1m，s=0.5m，H=20cm，m=500g，滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s，当地重力加速度g=9.80m/s．则滑块通过光电门G1时的速度v1=______m/s，滑块从G1到G2的动能增加量△EK=______J，势能减少量△Ep=______J，由此可以得到的结论为：______．
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利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。
②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读为
mm。
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= cm。
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。
⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。
（2）有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1= 和v2= 。
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为EK1= 和EK2= 。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少= （重力加速度为g）。
（3）如果
，则可认为验证了机械能守恒定律。
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