Question

8．氣墊導軌工作時能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮從而基本消除掉摩擦力的影響，因此成為重要的實驗器材，氣墊導軌和光電門、數(shù)字毫秒計配合使用能完成許多實驗．現(xiàn)還提供以下實驗器材：（編號、名稱、圖象如圖所示） 利用以下實驗器材就可以完成“驗證動量守恒定律”的實驗．

（1）針對此原理，我們應選擇的器材編號為：ABC
（2）下面是實驗的主要步驟：
①安裝好氣墊導軌，向氣墊導軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣
②調(diào)節(jié)氣墊導軌，使導軌水平的方法將一滑塊放在導軌一端，輕推一下，當通過兩光電門時間相同時，導軌即水平
③用天平測出其中一滑塊的質(zhì)量m₀（兩滑塊質(zhì)量相同）和橡皮泥的質(zhì)量m
④用游標卡尺測出擋光片的寬度d（兩擋光片寬度相同）
⑤用米尺測出兩光電門之間的距離L
⑥將兩個滑塊放在導軌之間，再將橡皮泥固定安放在滑塊乙上，開始時兩個滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，滑塊間用繩子連接，彈簧和滑塊不連接
⑦燒斷繩子，兩個滑塊向相反方向運動，記下兩滑塊分別經(jīng)過光電門的時間t_甲和t_乙
⑧驗證系統(tǒng)動量守恒的表達式為m₀$\fracfc0tgqm{{t}_{甲}}$=（m₀+m）$\fracrr6n4t9{{t}_{乙}}$
（3）上面主要步驟中不需要的步驟是⑤．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理，結合動量守恒定律以及測量的物理量確定所需的器材．
（2）明確實驗原理，分析實驗步驟，從而確定實驗方法，并根據(jù)動量守恒得出對應的表達式；
（3）分析（2）中步驟，從而明確不需要的步驟．

解答 解：（1）該實驗的原理為m₁v₀=（m₁+m₂）v，兩個物體最終粘在一起，一起運動，通過光電門可以測量速度的大小，結合兩個滑塊，讓一個滑塊先運動，再與另一個靜止的滑塊相撞，進行實驗，為了減小摩擦力，實驗應在氣墊導軌上進行，所以應選擇的器材為：ABC．
（2）②判斷導軌水平的方向可以將一滑塊放在導軌一端，輕推一下，當通過兩光電門時間相同時，導軌即水平；
④為了粗確測量擋光片長長，應采用游標卡尺測量寬度；
⑧根據(jù)平均速度公式可知，碰撞前后的速度分別為：v₀=$\fracacegrwz{{t}_{甲}}$；v₁=$\frac4iire0o{{t}_{乙}}$，
則根據(jù)動量守恒定律可知，表達式應為：m₀$\fracoihz6iz{{t}_{甲}}$=（m₀+m）$\fracpasalm0{{t}_{乙}}$
（3）本實驗中碰撞前后小車均做勻速直線運動，利用光電門測出對應的時間即可，不需要測量兩光電門之間的長度；故⑤不需要；
故答案為：（1）ABC；（2）②將一滑塊放在導軌一端，輕推一下，當通過兩光電門時間相同時，導軌即水平；④游標卡尺；⑧m₀$\fracs16lkze{{t}_{甲}}$=（m₀+m）$\frace0oicf8{{t}_{乙}}$；（3）⑤．

點評 本題考查驗證動量守恒定律的實驗，要注意通過分析題意明確實驗原理，從而明確實驗方法和步驟，進而根據(jù)原理推導實驗結論．