Question

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、弹簧架、光电门等组成．实验时，将气垫导轨调节水平并接通两个光电计时器，然后充气，把滑块2静止放在气垫导轨的中间，让滑块1通过弹射架运动起来去碰撞滑块2．

实验结果如下：滑块1通过光电门1的挡光时间为，反弹后再次通过光电门1的挡光时间为；滑块2通过光电门2的挡光时间为．测出挡光片的宽度为,测得滑块1（包括撞针）的质量为，滑块2（包括弹簧）质量。以下问题中，最终的计算结果均保留一位有效数字:

（1）气垫导轨的作用是                 ;

（2）两滑块组成的系统碰撞前的总动量为            kg·m/s,碰撞后的总动量为           kg·m/s；

（3）请你继续分析本实验，在误差允许的范围内，两滑块组成的系统碰撞前、后的总动能不变？答：     （填“不变”或“变”）．

Answer

（1）a、大大减小了摩擦，b、保证碰撞是一维的 （2）0．05 ,0．05 （3）不变

【解析】

试题分析：（1）a、导轨喷出许多气体让滑块与导轨不接触而悬浮其上，大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块在一条直线上，碰撞是一维的．

（2）滑块1碰撞之前的速度v1=d/△t1≈0．50m/s；滑块1碰撞之后的速度v2=d/△t2≈0．167m/s；滑块2碰撞后的速度v3=d/△t3=0．33m/s；系统碰撞之前的动量m1v1=0．05kg·m/s;系统碰撞之后的动量为-m1v2+m2v3≈0．05kg·m/s．

（3）碰撞前的总动能;碰撞之后的总动能，所以碰撞前后总动能不变．

考点：考查验证动量守恒定律．

【名师点睛】掌握了实验原理即可顺利解决此类题目．