Question

【題目】氣墊導軌(如圖)工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力。為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b。氣墊導軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續運動。圖為某次實驗打出的、點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個連續點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3。若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_______、______，兩滑塊的總動量大小為_________；碰撞后兩滑塊的總動量大小為________。重復上述實驗，多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內相等，則動量守恒定律得到驗證。

Answer 1

【答案】0.2abs30.2abs1（兩空可互換），0.2ab(s1-s3)； 0.4abs2

【解析】動量P＝mV，根據V＝S/（5T）可知兩滑塊碰前的速度分別為V1＝0.2S1b、V2＝0.2S3b，則碰前動量分別為0.2abs1和0.2abs3，總動量大小為aV1－aV2＝0.2ab(s1-s3)；碰撞后兩滑塊的總動量大小為2aV＝2a s2/（5T）＝0.4abs2。