Question

如图所示为某同学应用气垫导轨“探究碰撞中的不变量”的实验装置。

（1）实验操作如下：

a．用天平分别测出滑块1、滑块2的质量m₁、m₂；用游标卡尺测出两遮光片的宽度d₁、d₂；

b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；

c．在滑块1和滑块2间放入一个锁定的压缩弹簧，用细绳固定，静止放置在气垫导轨上；

d．剪断细绳，读取滑块1、滑块2与弹簧分离后通过光电门的时间分别为t₁和t₂；

e．利用上述测量数据，若得出关系式___________成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和。

（2）关于该实验方案，下列说法正确的是_____。

A．遮光片应选择较窄的

B．两滑块的质量应该相同

C．若两遮光片的宽度相同则不需要测出其宽度

（3）本实验需要调节气垫导轨水平，调节方案是_______________________；

（4）若某同学实验前没有调节气垫导轨水平，重复进行了多次实验，结果总是滑块1的动量大于滑块2的动量，出现这一结果的原因可能是导轨左侧_____（选填“高于”或“低于”）导轨右侧；

（5）某同学利用上述数据还测出被压缩弹簧弹性势能的大小E_P，则弹性势能E_P=_____。

Answer

C 接通充气开关，调节导轨使滑块能静止在导轨上 低于

【解析】(1) 设向左为正方向，两滑块开始时的总动量为零，碰后两物体均匀速经过光电门，则根据平均速度公式可知，两滑块的速度分别为滑块的速度：，，则碰后的动量为，根据动量守恒定律则有：；

(2) 若两遮光片的宽度相同则，即为，故选C；

(3) 本实验需要调节气垫导轨水平，调节方案是接通充气开关，调节导轨使滑块能静止在导轨上；

(4) 滑块1的动量大于滑块2的动量，说明滑块1一定加速，滑块2减速，故说明左侧低于右侧；

(5)根据能量守恒可得弹性势能。