利用圖（a）所示的裝置驗*動量守恆定律．在圖（a）中，氣墊導軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側帶有一*簧片，左側...

問題詳情：

利用圖（a）所示的裝置驗*動量守恆定律．在圖（a）中，氣墊導軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側帶有一*簧片，左側與打點計時器（圖中未畫出）的紙帶相連；滑塊B左側也帶有一*簧片，上面固定一遮光片，光電計時器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時間． 實驗測得滑塊A質量m1=0.310kg，滑塊B的質量m2=0.108kg，遮光片的寬度d=1.00cm；打點計時器所用的交流電的頻率為f=50HZ．將光電門固定在滑塊B的右側，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰；碰後光電計時器顯示的時間為 ，碰撞前後打出的紙帶如圖（b）所示． 若實驗允許的相對誤差絕對值（ ）最大為5，本實驗是否在誤差範圍內驗*了動量守恆定律？寫出運算過程．

【回答】

見解析．

【解析】

試題分析：按定義，物體運動的瞬時速度大小v為： ①

式中為物塊在很短時間內走過的路程，設紙帶上打出相鄰兩點的時間間隔為，則

②

可視為很短；設在A碰撞前後瞬時速度大小分別為v0，v1，將②式和圖給實驗數據代入①式可得： v0=2.00m/s ③

v1=0.970m/s ④

設B在碰撞後的速度大小為v2，由①式有

代入題所給的數據可得：v2=2.86m/s ⑥

設兩滑塊在碰撞前後的動量分別為P和P’，則

P=m1v0 ⑦

P’=m2v1+m2v2 ⑧

兩滑塊在碰撞前後總動量相對誤差的絕對值為

 ⑨

聯立③④⑥⑦⑧⑨式並代入有關數據，可得： ⑩

因此，本實驗在允許的誤差範圍內驗*了動量守恆定律．

考點：驗*動量守恆定律．

知識點：動量守恆定律

題型：實驗,探究題