1.
气垫是常用的一种实验仪器,它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在轨道上,滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦;我们可以用带光电门1和光电门2的气垫轨道以及带有遮光片的滑块
和滑块
来验证动量守恒定律,实验装置如图甲所示(两遮光片完全相同),采用的实验步骤如下:
a.调整气垫导轨,使导轨水平;
b.在滑块
和
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;
c.按下电钮放开卡销,光电门1和光电门2连接的数字计时器会分别记录下滑块
、
上遮光片的遮光时间
。
![](//tikupic.21cnjy.com/2024/04/06/d8/55/d855b7c0597d193fc467f65244f78958.png)
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(1)
实验时用游标卡尺测遮光片的宽度
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Ed%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
, 结果如图乙所示,则遮光片的宽度
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Ed%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmath%3E)
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmtext%3Em%3C%2Fmtext%3E%3Cmtext%3Em%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmath%3E)
。
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-
(2)
实验时测得含遮光片的滑块
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3EA%3C%2Fmi%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmi%3EB%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
的质量分别为
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsub%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3Em%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E1%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsub%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmsub%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3Em%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsub%3E%3C%2Fmath%3E)
, 若等式
成立,则说明滑块
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3EA%3C%2Fmi%3E%3Cmtext%3E%E3%80%81%3C%2Fmtext%3E%3Cmi%3EB%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
构成的系统动量守恒。放开卡销前弹簧的弹性势能
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsub%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3EE%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3Ep%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsub%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmath%3E)
(均用给定的物理量符号表示)。
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(3)
实验时若滑块
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmtext%3EA%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmath%3E)
、
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmtext%3EB%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmath%3E)
与弹簧分离前就已经通过光电门,则滑块
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmtext%3EA%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmath%3E)
、
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmtext%3EB%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmath%3E)
构成的系统动量
(填“守恒”或“不守恒”)。
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