Question

9．氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器．它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：（在空白處填上答案）
①a．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)軌處于水平狀態(tài)．
c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上．
d．用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L₁．
e．按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t₁和t₂．
②實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是B的右端至D板的距離L₂．
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${m_A}\frac{L_1}{t_1}-{m_B}\frac{L_2}{t_2}=0$，上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是測(cè)量、時(shí)間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差．利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能（填“能”或“否”）測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大�。�

Answer 1

分析 要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律需要知道物體的質(zhì)量和速度，而速度可以用位移與時(shí)間的比值代替，故要測(cè)位移；
根據(jù)位移和時(shí)間求出速度，結(jié)合動(dòng)量守恒定律列出表達(dá)式．根據(jù)能量守恒求出壓縮彈簧的彈性勢(shì)能．

解答 解：①調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平狀態(tài)．
②③因系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒即m_Av_A-m_BV_B=0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)故有：${v}_{A}=\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$，${v}_{B}=\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$，
即${m}_{A}\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}-{m}_{B}\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}=0$．所以還要測(cè)量的物理量是：B的右端至D板的距離L₂．
根據(jù)表達(dá)式可知造成誤差的原因有：測(cè)量時(shí)間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差等．
根據(jù)能量守恒知，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)換為A、B的動(dòng)能之和，故能測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大�。�
故答案為：①水平；②B的右端至D板的距離L₂；③${m_A}\frac{L_1}{t_1}-{m_B}\frac{L_2}{t_2}=0$，測(cè)量、時(shí)間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差，能

點(diǎn)評(píng) 該題中，并沒有直接測(cè)量或求出滑塊的速度，而是利用位移與時(shí)間的比值表示物體的速度．這是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種方法，要注意掌握．