某同学利用气垫导轨做&ldquo;探究碰撞中的不变量&rdquo;的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹簧架、光电门等组成．实验...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

2016-2017学年重庆市巴蜀中学高二下学期期中物理试卷

某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹簧架、光电门等组成．实验时，将气垫导轨调节水平并接通两个光电计时器，然后充气，把滑块2静止放在气垫导轨的中间，让滑块1通过弹射架运动起来去碰撞滑块2．

实验结果如下：滑块1通过光电门1的挡光时间为△t₁=10.01×10^﹣3s，反弹后再次通过光电门1的挡光时间为△t₂=30.00×10^﹣3s；滑块2通过光电门2的挡光时间为△t₃=15.09×10^﹣3s．测出挡光片的宽度为d=5mm，测得滑块l（包括撞针）的质量为m₁=100g，滑块2（包括弹簧）质量m₂=200g．以下问题中，最终的计算结果均保留一位有效数字：

（1）、气垫导轨的作用是；

（2）、两滑块组成的系统碰撞前的总动量为 kg•m/s，碰撞后的总动量为 kg•m/s；

（3）、请你继续分析本实验，在误差允许的范围内，两滑块组成的系统碰撞前、后的总动能不变？答：（填“不变”或“变”）．

举一反三

在“探究碰撞中的不变量”实验中，装置如图所示，两个小球的质量分别为m_A和m_B ．

某同学用如图所示装置来探究碰撞中的不变量，让质量为m₁的小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为m₂的小球发生碰撞。实验中必须要求的条件是（）

如图甲所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为 $\text{[math]}$ 的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为 $\text{[math]}$ 的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。

某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

下面是实验的主要步骤：

①用游标卡尺测量遮光条的宽度d示数如图乙所示；

②安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使 ▲ ；

③向气垫导轨通入压缩空气

④把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间；然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋；

⑤释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.008s

⑥滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起，通过光电门2的时间为0.014s；

⑦用天平测得滑块1的质量310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为200g。

如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．

利用图甲所示的装置验证动量守恒定律。在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A质量m₁＝0.3kg，滑块B的质量m₂＝0.1kg，遮光片的宽度d用游标卡尺测量，如图丙所示；打点计时器所用的交流电的频率f＝50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间Dt_B＝2.86×10^－³s，碰撞前后打出的纸带如图乙所示。

相关试卷

公司介绍

服务介绍

帮助中心