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，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量，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：

a．用天平分别测出滑块A、B的质量m₁、m₂

b．调整气垫导轨，使导轨处于水平

c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上

d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁

e．按下开关放开卡销，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挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂。

（1）实验中还应测量的物理量是___________________________。

（2）利用上述测量的实验数据，得出关系式______________________成立（用测量出的物理量表示），即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是___________________（写出其中一个即可）。

（3）利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出表达式____________。

Answer

（1）B的右端至D的距离L2 （2）； 测量距离不准确，测量时间不准确，气垫导轨不水平等 （3）

【解析】

(1)(2) 滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，根据A、B运行的距离和时间可以求出分开时的速度，根据动量守恒定律得，mAvA=mBvB，又，，则，知还需要测量B右端到D的距离L2；

(3)根据能量守恒可知，。

点晴：解决本题关键根据实验原理找出需要验证的关系式结合题目中已测的从而找出还要测量的物理量，注意能量转换的分析。