Question

【題目】某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導軌的兩個工作面上均勻分布著一定數量的小孔，向導軌空腔內不斷通入壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩定地漂浮在導軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差．

（1）下面是實驗的主要步驟：
①安裝好氣墊導軌，調節氣墊導軌的調節旋鈕，使導軌水平；
②向氣墊導軌通入壓縮空氣；
③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調節打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；
④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；
⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間；
⑥先 ， 然后 ， 讓滑塊帶動紙帶一起運動；
⑦取下紙帶，重復步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；
⑧測得滑塊1的質量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質量為205g．試完善實驗步驟⑥的內容．
（2）已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統的總動量為kgm/s；兩滑塊相互作用以后系統的總動量為kgm/s（保留三位有效數字）．
（3）試說明（2）中兩結果不完全相等的主要原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）先接通打點計時器的電源,放開滑塊1
（2）0.620,0.618
（3）紙帶與打點計時器限位孔有摩擦
【解析】解：（1）使用打點計時器時，先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點計時器的電源，后放開滑塊1；（2）放開滑塊1后，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發生碰撞后跟2一起做勻速運動，根據紙帶的數據得：

碰撞前滑塊1的動量為：P1=m1v1=0.310× =0.620kgm/s，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kgm/s

碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：P2=（m1+m2）v2=（0.310+0.205）× =0.618kgm/s（3）結果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．

所以答案是：（1）先接通打點計時器的電源；放開滑塊1；（2）0.620；0.618；（3）紙帶與打點計時器限位孔有摩擦