Question

气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块“悬浮”在导轨上，滑块对导轨的压力近似为零，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组验证动量守恒定律的实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下:（滑块A、B的质量mA、mB已经给出且不相等）

①给导轨送气，气流稳定后，按下电钮放开卡销.同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时自动停止计时，从记时器上记下 A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2

②在A和B间放入一个被压缩的轻弹黄，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。

③调整气垫导轨，使导轨处于水平。

④用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；B的右端至D板的距离L₂

(1)实验步骤的顺序是____________ 

(2)利用已经给的量和上述测量的实验数据，写出验证动量守恒定律的表达式 _________

(3)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出弹性势能表达式为_________

(4)该实验装置中由于弹簧的质量不能忽略，会对实验准确度造成影响。下列哪种方式可以减小这种影响？

A.将弹簧与A、B滑块都粘连在一起

B.将弹簧与AB中质量较大的粘连在一起

C.将弹簧与AB中质量较小的粘连在一起

D.将弹簧与A、B滑块都不粘连在一起

Answer

③②④① ＢＣ

【解析】 (1)首先需要将气垫导轨，调整到水平；其次用滑块压缩弹簧并用卡销固定；再测出滑块到两端点的距离；稳定后释放，根据测得的数据计算。所以实验步骤的顺序是: ③②④①。

（2）系统水平方向动量守恒，即：mAvA−mBVB=0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有：vA=L1/t1，vB=L2/t2，所以验证动能守恒定律的表达式： ；

（3）被压缩弹簧的弹性势能等于两滑块增加的动能，EP=；

（4）将弹簧与滑块粘在一起，计算滑块的质量时，将弹簧的质量一并计入即可，故选：BC。