在用气垫导轨进行探究物体碰撞的实验中，如何利用光电门来确定碰撞前后的速度？

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答案

如图所示，两次挡光时间内物体运动的距离是这样确定的，A图中是双挡光片，挡光片两边挡光时间内运动的距离为d，因为当a边通过光电门时第一次计时，c边通过光电门时第二次挡光计时，两次挡光时间间隔物体运动的距离应为ac两边之间的距离，这个距离通常是已知的。B图为单挡光片，一般是两个单挡光片同时使用，其原理与双挡光片相同，再一种计时器是专门配合B类挡光片设计使用的，使用时先清零，而记录的是整个挡光的时间（从a"边挡光到b"边挡光结束）。利用单挡光片的宽度计算物体的运动速度。

在求气垫导轨上运动的物体的运动速度v时，是通过光电计时装置记录其运动时间的，再根据速度的计算公式

而求得。要确定物体的运动速度v，首先要确定物体的运动时间，而时间t是运用挡光片通过光电门时挡光计时来测得的，常用的挡光片有单挡光片和双挡光片两种，要达到测量速度的目的必须同时运用两个单挡光片或一个双挡光片，因为每次挡光只能记录一个时刻，而求速度必须知道物体运动一段距离所用的时间。

举一反三

如图所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B，做探究碰撞中不变量的实验：

①把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在与A和B的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态。
②按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A和B与挡板C和D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A至C运动时间t₁，B至D运动时间t₂。
③重复几次取t₁、t₂的平均值。
请回答以下几个问题：
（1）在调整气垫导轨时应注意_________；
（2）应测量的数据还有_________；
（3）作用前A、B两滑块速度与质量乘积之和为_________，作用后A、B两滑块速度与质量乘积之和为_________。

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某同学设计了一个用打点计时器探索碰撞中不变量的实验：在小车A的前端装有橡皮泥，推动小车A使之匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的装置如图所示，在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz，长木板的一端下垫着小木片用以平衡摩擦力。

(1)若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距标在下图上，A为运动起始的第一个点，则应选________段来计算A碰前速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度。

(2)已测得小车A质量为m₁=0.40 kg，小车B的质量为m₂=0.20 kg，由以上测量可得：
碰前两车质量与速度乘积之和=________kg·m/s；
碰后两车质量与速度乘积之和=________kg·m/s。
(3)结论____________________________________________。

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某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点，若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐。

(1)碰撞后B球的水平射程应为____cm。
(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：____（填选项号）。
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C．测量A球或B球的直径
D．测量A球和B球的质量
E．测量G点相对于水平槽面的高度
(3)实验中，对入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是 [ ]
A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小
B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确
C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小
D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用越大，轨道对被碰小球的阻力越小

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某同学利用如图所示的装置进行验证动量守恒的实验：

①先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g；
②用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态，滑块B紧靠在桌边；
③剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为x₁，滑块A沿桌面滑行距离为x₂。
为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母____________，如果动量守恒，须满足的关系是____________。

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在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是[ ]
A．滑块的质量
B．挡光的时间
C．挡光片间的距离
D．光电门的高度

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