如图所示利用固定了两个光电门的气垫导轨验证两滑块碰撞前后的动量是否守恒。（1）在碰撞实验开始之前，用天平测出滑块A、B（含遮光条）的质量为、，还用测出滑块A、B-组卷网

题型：实验题难度：0.65 引用次数：313 题号：21602722

如图所示利用固定了两个光电门的气垫导轨验证两滑块碰撞前后的动量是否守恒。

（1）在碰撞实验开始之前，用天平测出滑块A、B（含遮光条）的质量为

、

，还用测出滑块A、B上的遮光条宽度

相同，如图丁所示测量遮光板宽度

________

。
（2）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节

使轨道右端________（选填“升高”或“降低”）一些；
（3）气垫导轨调整为水平后，把滑块A和滑块B放置在图中的位置上，开始碰撞实验：给滑块B一个向左的初速度，滑块B与静止的A发生碰撞并被反弹，数字毫秒计记录下滑块A通过光电门1的遮光时间为

，滑块B先后通过光电门2的遮光时间为

和

，实验中两滑块的质量应满足

________

（选填“>”、“<”或“=”）。若滑块A、B碰撞过程动量守恒，以向左为正方向，满足的表达式________________（用

、

及

表示）
（4）把实验装置稍加变化，验证动量定理：拿下滑块A、B，把气垫导轨右端抬高，使得导轨与水平面夹角为

，然后固定导轨。还让滑块B从原位置由静止滑下，滑块B通过光电门2和1的遮光时间分别为

和

，通过光电门2和1的时间间隔为

，重力加速度为

，如果关系________（用

及

表示）在误差范围内成立，表明动量定理成立。

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更新时间：2024-01-24 17:00:02 |

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【知识点】利用光电门和气垫导轨验证动量守恒定律

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【推荐1】某小组用气垫导轨研究碰撞，如图甲所示，两滑块A、B的两端均固定有弹性钢圈和相同的挡光片，如图乙所示。已知A、B两滑块的质量（含挡光片等配件）分别为m_A、m_B。

（1）用螺旋测微器来测量挡光片的宽度L，如图丙，读数L=______mm；
（2）连接好气垫导轨及气泵，接通电源，将气垫导轨调到水平。将A、B两滑块分别紧压左、右弹射架并静止。启动弹射架，发现两滑块在两光电门之间区域发生相互作用并各自反向弹回。光电门1记录挡光片两次挡光时间分别为

、

，光电门2记录挡光片两次挡光时间分别为

、

，如果两滑块在弹性钢圈相互作用时动量守恒，则表达式______（用题中的物理量符号表示）应成立；
（3）在（2）中，如果两滑块在弹性钢圈相互作用时机械能也守恒，则表达式______（用题中的物理量符号表示）应成立。

2022-12-21更新 | 306次组卷

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【推荐2】某同学设计了验证动量守恒定律的实验。所用器材：固定有光电门的长木板、数字计时器、一端带有遮光片的滑块A（总质量为M）、粘有橡皮泥的滑块B（总质量为m）等。将长木板水平放置，遮光片宽度为d（d很小），重力加速度为g，用相应的已知物理量符号回答下列问题：

(1)如图（a）所示，使A具有某一初速度，记录下遮光片经过光电门的时间t和A停止滑动时遮光片与光电门的距离L，则A与木板间的动摩擦因数μ=___________；
(2)如图（b）所示，仍使A具有某一初速度，并与静止在正前方的B发生碰撞（碰撞时间极短），撞后粘在一起继续滑行。该同学记录了遮光片经过光电门的时间t₀，A、B撞前B左端距光电门的距离S₁，以及A、B撞后它们一起滑行的距离S₂，若A、B材料相同，它们与木板间的动摩擦因数用字母μ表示，如需验证A、B系统碰撞时满足动量守恒定律，只需验证___________成立即可。