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1、试验 验证动量守恒定律 1.气垫导轨(如图 12 所示)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为 a 的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为 b。气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起连续运动。图 13 为某次试验打出的点迹清楚的纸带的一部分,在纸带上以相同间距的 6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度 s1、s2和 s3。若题
2、中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为_、_,两滑块的总动量大小为_;碰撞后两滑块的总动量大小为_。重复上述试验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在试验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。图 12 图 13 解析 打点周期 T1b,打 s1、s2、s3均用时5b。碰前其中一滑块的动量 p1mv1ms1tabs150.2abs1,碰前另一滑块的动量 p2mv2ms3tabs350.2abs3,故碰前总动量 pp1p20.2ab(s1s3),同理碰后总动量 p2ms2t0.4abs2。答案 0.2abs1 0.2abs3 0.2ab(s1s3)0.4abs2
3、 2为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同,体积不等的立方体滑块 A 和 B,按下述步骤进行试验:步骤 1:在 A、B 的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够马上结为整体;步骤 2:安装好试验装置如图 14,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;图 14 步骤 3:让滑块 B 静置于水平槽的某处,滑块 A 从斜槽某处由静止释放,同时开头频闪拍摄,直到 A、B 停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;步骤 4:多次重复步骤 3,得到多幅照片、挑出其中最抱负的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图 15 所示。图 15(1)由图分析可知,滑块 A 与滑块 B 碰撞发生的位置_。在 P5、P6之间 在 P6处 在 P6、P7之间(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或读取的物理量是_。A、B 两个滑块的质量 m1和 m2 滑块 A 释放时距桌面的高度 频闪照相的周期 照片尺寸和实际尺寸的比例