Question

8．氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)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(shí)驗(yàn)器材，氣墊導(dǎo)軌和光電門、數(shù)字毫秒計(jì)配合使用能完成許多實(shí)驗(yàn)．現(xiàn)還提供以下實(shí)驗(yàn)器材：（編號(hào)、名稱、圖象如圖所示） 利用以下實(shí)驗(yàn)器材就可以完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）針對(duì)此原理，我們應(yīng)選擇的器材編號(hào)為：ABC
（2）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：
①安裝好氣墊導(dǎo)軌，向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣
②調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌水平的方法將一滑塊放在導(dǎo)軌一端，輕推一下，當(dāng)通過兩光電門時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)軌即水平
③用天平測(cè)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(biāo)卡尺測(cè)出擋光片的寬度d（兩擋光片寬度相同）
⑤用米尺測(cè)出兩光電門之間的距離L
⑥將兩個(gè)滑塊放在導(dǎo)軌之間，再將橡皮泥固定安放在滑塊乙上，開始時(shí)兩個(gè)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(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，記下兩滑塊分別經(jīng)過光電門的時(shí)間t_甲和t_乙
⑧驗(yàn)證系統(tǒng)動(dòng)量守恒的表達(dá)式為m₀$\fracqsub4dm{{t}_{甲}}$=（m₀+m）$\fracgikvyiu{{t}_{乙}}$
（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(shí)驗(yàn)的原理，結(jié)合動(dòng)量守恒定律以及測(cè)量的物理量確定所需的器材．
（2）明確實(shí)驗(yàn)原理，分析實(shí)驗(yàn)步驟，從而確定實(shí)驗(yàn)方法，并根據(jù)動(dòng)量守恒得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式；
（3）分析（2）中步驟，從而明確不需要的步驟．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)的原理為m₁v₀=（m₁+m₂）v，兩個(gè)物體最終粘在一起，一起運(yùn)動(dòng)，通過光電門可以測(cè)量速度的大小，結(jié)合兩個(gè)滑塊，讓一個(gè)滑塊先運(yùn)動(dòng)，再與另一個(gè)靜止的滑塊相撞，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了減小摩擦力，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在氣墊導(dǎo)軌上進(jìn)行，所以應(yīng)選擇的器材為：ABC．
（2）②判斷導(dǎo)軌水平的方向可以將一滑塊放在導(dǎo)軌一端，輕推一下，當(dāng)通過兩光電門時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)軌即水平；
④為了粗確測(cè)量擋光片長(zhǎng)長(zhǎng)，應(yīng)采用游標(biāo)卡尺測(cè)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=$\fracpvxa3cy{{t}_{甲}}$；v₁=$\frac4p450to{{t}_{乙}}$，
則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，表達(dá)式應(yīng)為：m₀$\frack40h9sd{{t}_{甲}}$=（m₀+m）$\fracbd4yz9c{{t}_{乙}}$
（3）本實(shí)驗(yàn)中碰撞前后小車均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用光電門測(cè)出對(duì)應(yīng)的時(shí)間即可，不需要測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的長(zhǎng)度；故⑤不需要；
故答案為：（1）ABC；（2）②將一滑塊放在導(dǎo)軌一端，輕推一下，當(dāng)通過兩光電門時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)軌即水平；④游標(biāo)卡尺；⑧m₀$\fracyv5ezgn{{t}_{甲}}$=（m₀+m）$\fraczi590ee{{t}_{乙}}$；（3）⑤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要注意通過分析題意明確實(shí)驗(yàn)原理，從而明確實(shí)驗(yàn)方法和步驟，進(jìn)而根據(jù)原理推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論．