Question

1．如圖，為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為M的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔均為T．氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以等間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s₁、s₂和s₃．若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為10s₁、10s₃，兩滑塊的總動(dòng)量大小為10M（s₁-s₃）；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為20Ms₂．重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次．若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律設(shè)置滑塊在 氣墊導(dǎo)軌上碰撞，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶的數(shù)據(jù)測量碰前和碰后的速度，計(jì)算前后的動(dòng)量，多次重復(fù)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．

解答 解：在紙帶上以等間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，中間有5個(gè)間隔；
由圖乙結(jié)合實(shí)際情況可以看出，s₁和s₃是兩物體相碰前打出的紙帶，s₂是相碰后打出的紙帶．所以碰撞前物體的速度分別為：
v₁=$\frac{{s}_{1}}{t}=\frac{{s}_{1}}{T}=\frac{{s}_{1}}{0.1}=10{s}_{1}$
v₂=$\frac{{s}_{3}}{t}=\frac{{s}_{3}}{T}=10{s}_{3}$
同理碰撞后兩物體共同速度：
v=$\frac{{s}_{2}}{t}=10{s}_{2}$
所以碰前兩物體動(dòng)量分別為：p₁=Mv₁=10Ms₁，p₂=Mv₂=10Ms₃，總動(dòng)量p=p₁-p₂=10M（s₁-s₃）；碰后總動(dòng)量p′=2Mv=20Ms₂．
故答案為：10s₁　10s₃　10M（s₁-s₃）　20Ms₂．

點(diǎn)評(píng) 考查了關(guān)于動(dòng)量守恒的基礎(chǔ)知識(shí)，要注意氣墊導(dǎo)軌要水平才能滿足動(dòng)量守恒，知道計(jì)算物體的動(dòng)量的方法．這是一道基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題．