【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 的气垫导轨以及滑块 A B 来验证动量守恒定律,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:

a.用天平分别测出滑块 AB 的质量

b.调整气垫导轨,使导轨处于水平。

c.在 A 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 C 板的距离

c.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块 AB 运动时间的计时器开始工作。 AB 滑块分别碰撞 CD 挡板时停止计时,记下 AB 分别到达 CD 的运动时间

1)实验中还应测量的物理量是____________

2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是________,上式中算得的

AB 两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因可能是_______(至少写出两点)

3)利用上述实验数据是否可以测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?__________(填

不可以

【答案】(1B的右端至D板的距离L2;(2;测量时间、距离、质量等存在误差,由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。(学生只要答对其中两点即可)(3)可以。

【解析】试题分析:(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

所以还要测量的物理量是:B的右端至D板的距离L2

2)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mAmBL1L2t1t2时带来的误差;气垫导轨不水平;滑块与气垫导轨间有摩擦.

3)能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小.根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能Ep=mAVA2+mBvB2,将,代入上式得

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