Question

【題目】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(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．

下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：

①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和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(dòng)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，已知碰后兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)；

⑥先________，然后________，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；

⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出較理想的紙帶如圖乙所示；

⑧測(cè)得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量為310 g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205 g．

（1）試著完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容．

（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0．02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_(kāi)_______kg·m/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_(kāi)_______kg·m/s．（保留3位有效數(shù)字）

（3）試說(shuō)明（2）問(wèn)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是____________________．

Answer 1

【答案】（1）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 放開(kāi)滑塊1

（2）0．620 0．618

（3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦

【解析】

試題分析： （1）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先接通電源，后放開(kāi)滑塊1．

（2）作用前滑塊1的速度v1＝ m/s＝2 m/s，其質(zhì)量與速度的乘積為0．310×2 kg·m/s＝0．620 kg·m/s，作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度v＝ m/s＝1．2 m/s，其質(zhì)量與速度的乘積之和為（0．310＋0．205）×1．2 kg·m/s＝0．618 kg·m/s．

（3）相互作用前后動(dòng)量減小的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦．