Question

【題目】為了驗證碰撞中的動量守恒,利用氣墊導軌設計了如圖所示的實驗。主要的實驗步驟有:

①如圖安裝好實驗裝置,打開充氣泵,調節氣墊導軌水平;

②用天平測出滑塊A、B的質量m1、m2；

③用刻度尺測量光電門1、2間距L，用游標卡尺測出擋光片的寬度d；

④讓滑塊B停在兩光電門間某處,把滑塊A從光電門1的左側水平面右推，用數字毫秒計時器讀出滑塊A通過光電門1的時間t1及碰撞后滑塊B通過光電門2的時間t2、滑塊A再次通過光電門1的時間t3.

(1)上述步驟①中,判斷氣墊導軌已經調節水平的方法是_______________________________；

(2)如果滿足關系__________________________,可說明碰撞中動量是守恒的(用測得的物理量來表示)。

(3)關于該實驗下列說法中正確的是（_____）

A、滑塊A的質量小于滑塊B

B、滑塊A推出的速度越小,實驗誤差一定越小

C、氣墊導軌調節是否水平對實驗結果沒有影響

Answer 1

【答案】滑塊自由通過兩光電門時間相等 A

【解析】

解：(1)判斷氣墊導軌已經調節水平的方法是接通氣源，可以使其中一個滑塊在導軌上運動，看滑塊經過兩光電門的時間是否相等，若滑塊自由通過兩光電門時間相等，則導軌水平；

(2) 由題意可知，滑塊A通過光電門1的速度，滑塊B通過光電門2的速度，塊A再次通過光電門1的速度，如果碰撞過程動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得，整理得；

(3) A、由于碰撞后滑塊A再次通過光電門1，所以滑塊A的質量小于滑塊B，故A正確；

B、滑塊通過光電門的速度可以近似認為是極短時間內的平均速度，滑塊A推出的速度越小，滑塊通過光電門的時間越長，實驗誤差就越大，故B錯誤；

C、氣墊導軌沒有調節水平，滑塊將做變速直線運動，對實驗結果影響，故C錯誤；

故選A。