某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量 的实验,气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. (l)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.
某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验;气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。
(l)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的橡皮绳;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块1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1的挡光时间△t1 = 10.01ms,通过光电门2的挡光时间△t2 = 49 . 99ms, 滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms;
⑧测出挡光片的宽度d = 5mm,测得滑块1(包括撞针)的质量为ml= 300g,滑块2(包括弹簧)质量为m2 = 200g;
(2)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l的速度vl为 m/s;碰撞后滑块1的速度v2为 m/s;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.
在线课程.①2分 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。 参回答出a的就给满分。
② 3分 0.50m/s 0.10m/s 0.60m/s
③a,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/s+m2V32/2=0.0375J所以碰撞前后总动能相等
c.碰撞前后质量不变
本小题共5分,任写出2条即给满分(少一条扣2分)。