Question

气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块

气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1；e．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．（1）实验中还应测量的物理量及其符号是______．（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因有______（至 少答出两点）．

Answer 1

（1）因系统水平方向动量守恒即：m_Av_A-m_BV_B=0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有：v_A=

L1

t1

，v_B=

L2

t2

所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L₂．
（2）若要验证动量守恒定律则：m_Av_A-m_BV_B=0，带入得：m_A

L1

t1

-m_B

L2

t2

=0；
（3）由实验原理与实验步骤可知，产生误差的原因：
①L₁、L₂、t₁、t₂、mA、mB的数据测量误差；
②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；
③滑块并不是做标准的匀速直线运动滑块与导轨间有少许摩擦力．
④气垫导轨不完全水平；
故答案为：（1）B的右端至D板的距离L₂；（2）m_A

L1

t1

-m_B

L2

t2

=0；（3）L₁、L₂、t₁、t₂、m_A、m_B的数据测量误差；②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程．