Question

19．某同學(xué)“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的裝置如圖所示，滑塊A、B上方固定遮光條．C、D為光電門(mén)．
（1）請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量m_A、m_B．
b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平．
c．在A(yíng)和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用細(xì)繩固定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上．
d．剪斷細(xì)繩，讀取A、B分別到通過(guò)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t₁和t₂．
（2）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量及其符號(hào)是遮光條寬度d．
（3）利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是${m}_{A}\fracyz0rjkk{{t}_{1}}$=${m}_{B}\fracwxurjqm{{t}_{2}}$；
（4）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)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m_A、m_B、d的測(cè)量誤差（答出一條即可）．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，為使系統(tǒng)所受合外力為零，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平．
（2）（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式，然后分析答題．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源分析實(shí)驗(yàn)誤差原因．

解答 解：（1）b、為使系統(tǒng)所受合力為零，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)條件氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌水平．
（2）滑塊的速度：v=$\frackt5adlo{t}$，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：m_Bv_B-m_Av_A=0，
m_B$\fracfydatpp{{t}_{2}}$-m_A$\fracowbyxrc{{t}_{1}}$=0
由此可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：m_A$\fracj01ebi0{{t}_{1}}$=m_B$\frac456zjuf{{t}_{2}}$，
由此可知，除了測(cè)量滑塊的質(zhì)量與通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間外，還需要測(cè)出遮光條的寬度d．
（3）由（2）可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：m_A$\fracwps4z5z{{t}_{1}}$=m_B$\fracvta9p6r{{t}_{2}}$；
（4）m_A、m_B、d的數(shù)據(jù)測(cè)量誤差或滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力都會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差．
故答案為：（1）b、水平；（2）遮光條的寬度d；（3）m_A$\fracz1kyzr5{{t}_{1}}$=m_B$\frac456j9xa{{t}_{2}}$；（4）m_A、m_B、d的測(cè)量誤差．

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，能根據(jù)兩物體的運(yùn)動(dòng)情況分析應(yīng)滿(mǎn)足的條件，同時(shí)注意求瞬時(shí)速度的方法．