◎ 题目

某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验汽垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。

下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通光电计时器； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上橡皮绳； ⑥释放滑块1，滑块l通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块l和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动； ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门l的挡光时间，通过光电门2的挡光时间，滑块2通过光电门2的挡光时间； ⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块l（包括撞针）的质量为，m1=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g； 数据处理与实验结论： （1）实验中气垫导轨的作用是______________________________________________； （2）碰撞前滑块1的速度v1为____________m/s；碰撞后滑块1的速度v2为____________m/s；碰撞后滑块2的速度v3为____________m/s；（结果保留两位有效数字） （3）在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由。（至少回答2个不变量） a______________________________________________； b______________________________________________。

◎ 答案

（1）a．大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差；b．保证两个滑块的碰撞是一维的 （2）0.50，0.10，0.60 （3）a．碰撞前后总动量不变 原因：碰前m1V1＋0=0.15kgm/s，碰后m1V2+m2V3=0.15kgm/s，两者相等； b．碰撞前后总动能不变 原因：碰前总动能Ek1=m1V12/2=0.0375J，碰后总动能Ek2=m1V22/2+m2V32/2=0.0375J，所以碰撞前后总动能相等； c．碰撞前后质量不变

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验汽垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调…”主要考查了你对  【碰撞】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。