某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验汽垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 下面是实验的主要步骤: ①安装好气
题型:模拟题难度:来源:
某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验汽垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 |
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下面是实验的主要步骤: ①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平; ②向气垫导轨通入压缩空气; ③接通光电计时器; ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间; ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上橡皮绳; ⑥释放滑块1,滑块l通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块l和滑块2依次通过光电门2,两滑块通过光电门后依次被制动; ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门l的挡光时间,通过光电门2的挡光时间,滑块2通过光电门2的挡光时间; ⑧测出挡光片的宽度d=5mm,测得滑块l(包括撞针)的质量为,m1=300g,滑块2(包括弹簧)质量为m2=200g; 数据处理与实验结论: (1)实验中气垫导轨的作用是______________________________________________; (2)碰撞前滑块1的速度v1为____________m/s;碰撞后滑块1的速度v2为____________m/s;碰撞后滑块2的速度v3为____________m/s;(结果保留两位有效数字) (3)在误差允许的范围内,通过本实验,同学们可以探究出哪些物理量是不变的?通过对实验数据的分析说明理由。(至少回答2个不变量) a______________________________________________; b______________________________________________。 |
答案
(1)a.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差;b.保证两个滑块的碰撞是一维的 (2)0.50,0.10,0.60 (3)a.碰撞前后总动量不变 原因:碰前m1V1+0=0.15kgm/s,碰后m1V2+m2V3=0.15kgm/s,两者相等; b.碰撞前后总动能不变 原因:碰前总动能Ek1=m1V12/2=0.0375J,碰后总动能Ek2=m1V22/2+m2V32/2=0.0375J,所以碰撞前后总动能相等; c.碰撞前后质量不变 |
举一反三
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