查到用压缩弹簧进行的实验，但不是用的天平称量

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　实验：研究碰撞中的动量守恒

作者： 发布时间：2010-02-09 16:03:39 点击：1207

博普学校

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典型例题透析

类型一--用气垫导轨研究动量守恒

　　1、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的气垫导轨和滑块A和B来做探究碰撞中的不变量的实验，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、；

　　b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；

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

　　d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离；

　　e．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块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挡板时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间和。

　　（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，验证动量守恒定律的表达式是__________。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_______________________________________。

　　（3）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出其表达式。

　　答案：（1）物理量是B的右端至D板的距离

　　（2）；测量质量、时间、距离等存在误差；由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差等

　　（3）能，

　　解析：

　　（1）在研究碰撞中的动量守恒实验中，除了要测物体的质量外，还需要测出物体碰撞前后的速度，本题中可以用计时器测A、B分别到达C、D的运动时间，因此除了测出A的左端至C板的距离外，还需要测量的物理量是B的右端至D板的距离。

　　（2）两滑块碰撞前都静止，碰撞后的速度分别是和，因此动量守恒定律的表达式是，产生误差的原因主要有：测量质量、时间、距离等存在的测量误差；由于阻力、气垫导轨不水平等造成的误差等。

　　（3）在两滑块碰撞后的动能来源于弹簧的弹性势能，而由测量的实验数据可求出两滑块的速度，即两滑块的动能可求，因此能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小可求。

　　根据能量守恒知被压缩弹簧的弹性势能的大小

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