Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來探究碰撞中的不變量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量m1、m2

b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平

c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上

d．用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1

e．按下開關(guān)放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作。當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2。

（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是___________________________。

（2）利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出關(guān)系式______________________成立（用測(cè)量出的物理量表示），即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和，上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是___________________（寫出其中一個(gè)即可）。

（3）利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大小，請(qǐng)寫出表達(dá)式____________。

Answer 1

【答案】（1）B的右端至D的距離L2 （2）； 測(cè)量距離不準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)間不準(zhǔn)確，氣墊導(dǎo)軌不水平等 （3）

【解析】

(1)(2) 滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)A、B運(yùn)行的距離和時(shí)間可以求出分開時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，mAvA=mBvB，又，，則，知還需要測(cè)量B右端到D的距離L2；

(3)根據(jù)能量守恒可知，。

點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理找出需要驗(yàn)證的關(guān)系式結(jié)合題目中已測(cè)的從而找出還要測(cè)量的物理量，注意能量轉(zhuǎn)換的分析。