Question

在學習了“實驗：探究碰撞中的不變量”的實驗后，得出了動量守恒定律，反過來我們可以利用該實驗中的有關方案來驗證動量守恒定律。下面是某實驗小組選用水平氣墊導軌、光電門的測量裝置來研究兩個滑塊碰撞過程中系統動量的變化情況。實驗儀器如圖所示。實驗過程：

（1）調節氣墊導軌水平，并使光電計時器系統正常工作。

（2）在滑塊1上裝上擋光片并測出其長度L。

（3）在滑塊2的碰撞端面粘上橡皮泥（或雙面膠紙）。

（4）用天平測出滑塊1和滑塊2的質量m₁、m_2。

（5）把滑塊1和滑塊2放在氣墊導軌上，讓滑塊2處于靜止狀態（=0）,用滑塊1以初速度與之碰撞（這時光電計時器系統自動計算時間）,撞后兩者粘在一起，分別記下滑塊1的擋光片碰前通過光電門的遮光時間和碰后通過光電門的遮光時間。

（6）先根據   ④  計算滑塊1碰撞前的速度及碰后兩者的共同速度；再計算兩滑塊碰撞前后的動量，并比較兩滑塊碰撞前后的動量的矢量和。

實驗數據： m₁=0.324kg   m₂=0.181kg      L=1.00×10^-3m

次 數	滑塊1	滑塊2	碰前系統動量kgms-1	碰后系統動量kgms-1
/ms-1	/ms-1	/ms-1	/ms-1			(+)
1	0.290	0.184	0	0.184	0.094	⑤	⑥
2	0.426	0.269	0	0.269	⑦	⑧	0.136
結論：   ⑨

 

Answer 1

【答案】

④⑤0⑥0.093⑦0.138⑧0 ⑨在誤差允許的范圍內，碰前系統動量矢量和等于碰后系統動量矢量和

【解析】

試題分析：④因為光電門的距離非常小，所以可以將通過其的平均速度看做瞬時速度，故

⑤碰撞前，的速度為零，故動量為零

⑥碰撞前后動量守恒，即，解得：

⑦

⑧碰撞前，的速度為零，故動量為零

⑨在誤差允許的范圍內，碰前系統動量矢量和等于碰后系統動量矢量和

考點：驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律

點評：關鍵是知道通過光電門的速度的特點，以及要根據碰撞前后各個物體的速度求解動量