Question

某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成，如圖（a）所示。實(shí)驗(yàn)過程中，由于壓縮空氣從導(dǎo)軌空腔的小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，從而大大減小了滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦．

（1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：

       ①安裝好氣墊導(dǎo)軌，并調(diào)整導(dǎo)軌水平；

       ②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；

       ③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時(shí)，紙帶始終在水平方向；

       ④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；

       ⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；

       ⑥先______________，然后___________________，讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動；

       ⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；

       ⑧測得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g．試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容．

（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為__________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為___________kg·m/s（保留三位有效數(shù)字）．

（3）試說明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_____________________________．

Answer 1

（1）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源    放開滑塊1

（2）0.620    0.618 （3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦

解析：作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量p₀=m₁v₀，其中v₀=0.200/0.1 m/s =2m/s，得p₀=0.31×2=0.620kg·m/s．作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時(shí)兩滑塊具有相同的速度v，v=0.168/0.14=1.2m/s，p=（m₁+m₂）v=（0.310+0.205）×1.2=0.618 kg·m/s．