（通用版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 第38課時(shí) 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（實(shí)驗(yàn)增分課）講義（含解析）.doc

第38課時(shí)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(實(shí)驗(yàn)增分課)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)原理：在一維碰撞中，測(cè)出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度v、v，找出碰撞前的動(dòng)量pm1v1m2v2及碰撞后的動(dòng)量pm1v1m2v2，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒。實(shí)驗(yàn)方案方案一利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥、游標(biāo)卡尺等。實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量。2安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。3實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)量；改變滑塊的初速度大小和方向)。數(shù)據(jù)處理1滑塊速度的測(cè)量：v，式中x為滑塊擋光片的寬度(儀器說(shuō)明書(shū)上給出，也可直接測(cè)量)，t為數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊(擋光片)經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1m2v2m1v1m2v2。方案二利用等長(zhǎng)擺球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)器材帶細(xì)線(xiàn)的擺球(兩套，等大不等重)、鐵架臺(tái)、天平、量角器、刻度尺、游標(biāo)卡尺、膠布等。實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量和直徑：用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m1、m2，用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑d。2安裝：把小球用等長(zhǎng)懸線(xiàn)懸掛起來(lái)，并用刻度尺測(cè)量懸線(xiàn)長(zhǎng)度l。3實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰。4測(cè)角度：用量角器測(cè)量小球被拉起的角度和碰撞后兩小球擺起的角度。5改變條件重復(fù)實(shí)驗(yàn)：改變小球被拉起的角度；改變擺長(zhǎng)。數(shù)據(jù)處理1擺球速度的測(cè)量：v，式中h為小球釋放時(shí)(或碰撞后擺起)的高度，h可由擺角和擺長(zhǎng)計(jì)算出。2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1m1v1m2v2。方案三利用兩輛小車(chē)完成一維碰撞實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)器材光滑長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(chē)(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小車(chē)的質(zhì)量。2安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長(zhǎng)木板的一端，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車(chē)的后面，在兩小車(chē)的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥。3實(shí)驗(yàn)：小車(chē)B靜止，接通電源，讓小車(chē)A運(yùn)動(dòng)，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，兩小車(chē)連接成一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)。4改變條件重復(fù)實(shí)驗(yàn)：改變小車(chē)A的初速度；改變兩小車(chē)的質(zhì)量。數(shù)據(jù)處理1小車(chē)速度的測(cè)量：通過(guò)紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間，由v計(jì)算。2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1(m1m2)v2。方案四利用斜槽滾球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫(xiě)紙、白紙、圓規(guī)、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颉?安裝：按照如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平。3鋪紙：白紙?jiān)谙?，?fù)寫(xiě)紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好。記下重垂線(xiàn)所指的位置O。4單球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次。用圓規(guī)畫(huà)盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面。圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置。5碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次。用步驟4的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N，如圖所示。改變?nèi)肷湫∏虻尼尫鸥叨?，重?fù)實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)處理1小球水平射程的測(cè)量：連接ON，測(cè)量線(xiàn)段OP、OM、ON的長(zhǎng)度。2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1OPm1OMm2ON。誤差分析1系統(tǒng)誤差：主要來(lái)源于實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)操作等。(1)碰撞是否為一維。(2)氣墊導(dǎo)軌是否完全水平，擺球受到空氣阻力，小車(chē)受到長(zhǎng)木板的摩擦力，入射小球的釋放高度存在差異。2偶然誤差：主要來(lái)源于質(zhì)量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的測(cè)量。注意事項(xiàng)1前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。2方案提醒(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗(yàn)證，給滑塊的初速度應(yīng)沿著導(dǎo)軌的方向。(2)若利用擺球進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)前兩擺球應(yīng)剛好接觸且球心在同一水平線(xiàn)上，將擺球拉起后，兩擺線(xiàn)應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。(3)若利用兩小車(chē)相碰進(jìn)行驗(yàn)證，要注意平衡摩擦力。(4)若利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)注意調(diào)整斜槽，使斜槽末端水平，且選質(zhì)量較大的小球?yàn)槿肷湫∏颉？挤ㄒ粚?shí)驗(yàn)原理與操作1.在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有：斜槽軌道、大小相等質(zhì)量不同的小鋼球兩個(gè)、重垂線(xiàn)一條、白紙、復(fù)寫(xiě)紙、圓規(guī)。實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)軌跡及落點(diǎn)的情況如圖所示。試根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求完成下列填空：(1)實(shí)驗(yàn)前，軌道的調(diào)節(jié)應(yīng)保證_。(2)實(shí)驗(yàn)中重復(fù)多次讓a球從斜槽上釋放，應(yīng)特別注意_。(3)實(shí)驗(yàn)中還缺少的測(cè)量器材有_。(4)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是_。(5)若該碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則一定有關(guān)系式_成立。解析：(1)由于要保證兩球發(fā)生彈性碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng)，即初速度沿水平方向，所以必需保證斜槽末端的切線(xiàn)水平。(2)由于實(shí)驗(yàn)要重復(fù)進(jìn)行多次以確定同一個(gè)彈性碰撞后兩小球的落點(diǎn)的確切位置，所以每次碰撞前a球的速度必須相同，根據(jù)動(dòng)能定理mghmv2，可得v，所以每次必須讓a球從同一高處?kù)o止釋放滾下。(3)要驗(yàn)證mav0mav1mbv2，由于碰撞前后a球和b球從同一高度同時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故可驗(yàn)證mav0tmav1tmbv2t，而v0tOP，v1tOM，v2tON，故只需驗(yàn)證maOPmaOMmbON，所以要測(cè)量a球的質(zhì)量ma和b球的質(zhì)量mb，故需要天平；要測(cè)量?jī)汕蚱綊仌r(shí)水平方向的位移即線(xiàn)段OP、OM和ON的長(zhǎng)度，故需要刻度尺。(4)由(3)可知實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的物理量是a球的質(zhì)量ma和b球的質(zhì)量mb，線(xiàn)段OP、OM和ON的長(zhǎng)度。(5)由(3)可知若該碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則一定有關(guān)系式maOPmaOMmbON成立。答案：(1)斜槽末端的切線(xiàn)水平(2)讓a球從同一高處?kù)o止釋放滾下(3)天平、刻度尺(4)a球的質(zhì)量ma和b球的質(zhì)量mb，線(xiàn)段OP、OM和ON的長(zhǎng)度(5)maOPmaOMmbON2.氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦。現(xiàn)用帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A、B探究碰撞中的不變量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：a用天平分別測(cè)出A、B的質(zhì)量mA、mB；b調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；c在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷(xiāo)鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；d用刻度尺測(cè)出A的左端至擋板C的距離L1；e按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo)，同時(shí)分別記錄A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作，當(dāng)A、B分別碰撞C、D時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2。(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量及其符號(hào)是_。(2)作用前A、B質(zhì)量與速度乘積之和為_(kāi)；作用后A、B質(zhì)量與速度乘積之和為_(kāi)。(3)作用前、后A、B質(zhì)量與速度乘積之和并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因有_(至少答出兩點(diǎn))。解析：A、B被壓縮的彈簧彈開(kāi)后，在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為勻速運(yùn)動(dòng)，因此只要測(cè)出A與C的距離L1、B與D的距離L2及A到達(dá)C、B到達(dá)D的時(shí)間t1和t2，測(cè)出A、B的質(zhì)量，就可以探究碰撞中的不變量。(1)由上述分析可知，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量為：B的右端至D的距離L2。(2)設(shè)向左為正方向，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)求得A、B的速度分別為vA，vB，碰前A、B靜止，即v0，質(zhì)量與速度乘積之和為0，碰后A、B的質(zhì)量與速度乘積之和為mAvAmBvBmAmB；若設(shè)向右為正方向，同理可得碰后A、B的質(zhì)量與速度乘積之和為mBmA。(3)產(chǎn)生誤差的原因：L1、L2、t1、t2、mA、mB的數(shù)據(jù)測(cè)量誤差；沒(méi)有考慮彈簧推動(dòng)滑塊的加速過(guò)程；滑塊并不是做標(biāo)準(zhǔn)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力；氣墊導(dǎo)軌可能不完全水平。答案：(1)B的右端至D的距離L2(2)0mAmB(3)見(jiàn)解析(1)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的關(guān)鍵是弄清實(shí)驗(yàn)原理，如第2題中，關(guān)鍵是求出A、B分開(kāi)時(shí)各自的質(zhì)量m和速度v的乘積，通過(guò)比較兩個(gè)乘積的大小關(guān)系得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(2)本實(shí)驗(yàn)中的誤差既有系統(tǒng)誤差，又有偶然誤差，如導(dǎo)軌不水平、滑塊與導(dǎo)軌間仍存在摩擦、彈簧有作用時(shí)間等，都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。 考法二數(shù)據(jù)處理和誤差分析3如圖甲所示，是氣墊導(dǎo)軌上的兩個(gè)滑塊的照片，中間是滑塊A，質(zhì)量mA0.20 kg，右邊是滑塊B，質(zhì)量mB0.30 kg。圖乙是滑塊B向左運(yùn)動(dòng)中與滑塊A碰后合為一體的頻閃照片，頻閃照片的頻率f10 Hz。(1)根據(jù)照片提供的信息，碰前A、B整體的動(dòng)量大小為_(kāi)kgm/s，碰后A、B整體的動(dòng)量大小為_(kāi)kgm/s。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_。解析：(1)題圖頻閃照片頻率為10 Hz，即滑塊相鄰兩位置的時(shí)間間隔為0.1 s。取水平向左為正方向，從題圖中讀出碰前A的位置不變，則A靜止；B在碰前相等時(shí)間內(nèi)的位移為1.6 cm，B碰前的速度應(yīng)為v0 m/s0.16 m/s，所以碰前A、B整體的動(dòng)量為p0mBv00.300.16 kgm/s0.048 kgm/s。碰后A、B具有共同速度，相等時(shí)間內(nèi)的位移為1.0 cm，則碰后速度v共 m/s0.10 m/s，碰后A、B整體的動(dòng)量為p(mAmB)v共(0.200.30)0.10 kgm/s0.050 kgm/s。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞前后動(dòng)量相等，在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。答案：(1)0.048 0.050(2)在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞前后動(dòng)量相等，在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒4某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車(chē)A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車(chē)A使之做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示，在小車(chē)A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz，長(zhǎng)木板下墊著薄木片以平衡摩擦力。(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選_段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選_段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上均選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。(2)已測(cè)得A(包括橡皮泥)的質(zhì)量m1 0.4 kg，B的質(zhì)量m20.2 kg，則碰前兩小車(chē)的總動(dòng)量大小為_(kāi)kgm/s，碰后兩小車(chē)的總動(dòng)量大小為_(kāi)kgm/s。解析：(1)從題圖乙中紙帶上打點(diǎn)的情況看，BC段既表示小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，又表示小車(chē)有較大速度，因此BC段能較準(zhǔn)確地描述A在碰前的運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)選用BC段計(jì)算A碰前的速度。從CD段打點(diǎn)的情況看，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況還沒(méi)穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，故應(yīng)選用DE段計(jì)算A和B碰后的共同速度。(2)取A的初速度方向?yàn)檎较颍珹在碰撞前的速度v0 m/s1.050 m/s，A在碰撞前的動(dòng)量p0m1v00.41.050 kgm/s0.420 kgm/s，碰撞后兩小車(chē)的共同速度v m/s0.695 m/s，碰撞后兩小車(chē)的總動(dòng)量p(m1m2)v(0.20.4)0.695 kgm/s0.417 kgm/s。答案：(1)BCDE(2)0.4200.4175(2019哈爾濱六中模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球A、B的直徑d，其示數(shù)均如圖乙所示，則直徑d_mm，用天平測(cè)得球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2。(2)用兩條懸線(xiàn)分別將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時(shí)兩球恰好相切，球心位于同一水平線(xiàn)上。(3)將球A向左拉起使其懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為時(shí)由靜止釋放，與球B碰撞后，測(cè)得球A向左擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為1，球B向右擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為2。(4)為驗(yàn)證兩球碰撞前、后動(dòng)量是否守恒，則應(yīng)驗(yàn)證表達(dá)式_是否成立；若碰撞是彈性碰撞，則還應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為_(kāi)。(用測(cè)量的物理量表示，重力加速度為g)解析：(1)由題圖乙可知，直徑d2.2 cm0.10 mm2.20 cm22.0 mm。(4)設(shè)懸點(diǎn)到球心的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由動(dòng)能定理可得mgL(1cos )mv2，則A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v，同理，碰后A球的速度大小v1，碰后B球的速度大小v2；若兩球碰撞前、后動(dòng)量守恒，則表達(dá)式m1vm2v2m1v1成立，即m1m2m1成立，故要驗(yàn)證兩球碰撞前、后動(dòng)量是否守恒，需驗(yàn)證m1m2m1是否成立。若碰撞是彈性碰撞，則還應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為m1v2m2v22m1v12，即m12m22m12，化簡(jiǎn)得m1cos m1cos 1m2(1cos 2)。答案：(1)22.0(4)m1m2m1m1cos m1cos 1m2(1cos 2)例1如圖是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱。實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2接觸且兩球等高。將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上。釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)。測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒?，F(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a、B點(diǎn)離水平桌面的距離為b，C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c。此外，(1)還需要測(cè)量的量是_。(2)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)。(忽略小球的大小)三步化“新”為“熟”1分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證動(dòng)量守恒定律。2確定實(shí)驗(yàn)原理：球1從A點(diǎn)擺到最低點(diǎn)與球2發(fā)生碰撞，碰撞前球1的動(dòng)量等于碰撞后球1、球2的動(dòng)量和。3制定數(shù)據(jù)處理方案：碰撞前后球1的速度根據(jù)機(jī)械能守恒計(jì)算，碰后球2的速度根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律計(jì)算，本題數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵點(diǎn)在于確定兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的各種“距離”。解析(1)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律必須知道兩球碰撞前后的動(dòng)量變化，根據(jù)彈性球1碰撞前后的高度a和b，由機(jī)械能守恒定律可以求出碰撞前后的速度，故只要再測(cè)量彈性球1的質(zhì)量m1，就能求出彈性球1的動(dòng)量變化；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，只要測(cè)出立柱高h(yuǎn)和桌面高H，就可以求出彈性球2碰撞前后的速度變化，故只要測(cè)量彈性球2的質(zhì)量和立柱高h(yuǎn)、桌面高H，就能求出彈性球2的動(dòng)量變化。(2)根據(jù)(1)的解析可以寫(xiě)出彈性球1碰撞前的速度v1，碰撞后的速度v1，彈性球2碰撞后的速度滿(mǎn)足v2tc，Hhgt2，可得v2，由m1v1m1v1m2v2，可得動(dòng)量守恒的表達(dá)式為2m12m1m2。答案(1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2，立柱高h(yuǎn)，桌面高H(2)2m12m1m2例2某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地飄浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2(左端帶有橡皮泥)放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先_，然后_，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖乙所示；測(cè)得滑塊1的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量大小為_(kāi)kgm/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量大小為_(kāi)kgm/s(保留三位有效數(shù)字)。(3)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_。三步化“新”為“熟”1分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證動(dòng)量守恒定律。2確定實(shí)驗(yàn)原理：滑塊1與滑塊2發(fā)生完全非彈性碰撞，驗(yàn)證m1v1(m1m2)v2即可。3制定數(shù)據(jù)處理方案：根據(jù)紙帶上點(diǎn)跡均勻的部分求出兩個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的速度，并且較大的一個(gè)為碰前滑塊1的速度，較小者為碰后滑塊1、2的共同速度。解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)滑塊1。(2)取滑塊1的初速度方向?yàn)檎较?，相互作用前滑塊1的速度v1 m/s2 m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量為0.310 kg2 m/s0.620 kgm/s，兩滑塊相互作用后具有相同的速度v m/s1.2 m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量為(0.3100.205)1.2 kgm/s0.618 kgm/s。(3)存在誤差的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間有摩擦。答案(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開(kāi)滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔間有摩擦