Question

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

a．用天平分別測出滑塊A、B的質量m1、m2.

b．調整氣墊導軌，使導軌處于水平．

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

d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離S1.

e．按下開關放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A，B分別到達C、D的運動時間t1和t2.

(1)實驗中還應測量的物理量是________．

(2)利用上述測量的實驗數據，得出關系式________成立，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兩滑塊的動量大小并不完全相等，產生誤差的原因是________________．

(3)利用上述實驗數據能測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小,請寫出表達式．_________

Answer 1

【答案】(1)需測出B的右端至D板的距離L2. (2)

(3)產生誤差的原因有：測量距離、測量時間不準確；由于阻力、氣墊導軌不水平等造成誤差．

【解析】（1）滑塊的速度： ， ，
如果動量守恒，則：mAvA-mBvB=0
把速度代入得：
由此可知，還要測量的物理量是： B到D的距離L2．
（2）由（1）可知：實驗需要驗證的表達式為： ．
（3）由可知，產生誤差的原因是：測量mA、mB、L1、L2、t1、t2時帶來的誤差；氣墊導軌不水平；滑塊與氣墊導軌間有摩擦．