Question

6．在“驗證動量守恒定律”的實驗中，氣墊導軌上放置著帶有遮光板的滑塊A、B，遮光板的寬度相同，測得的質量分別為m₁和m₂．實驗中，用細線將兩個滑塊拉近使輕彈簧壓縮，然后燒斷細線，輕彈簧將兩個滑塊彈開，測得它們通過光電門的時間分別為t₁、t₂．

（1）圖2為甲、乙兩同學用螺旋測微器測遮光板寬度d時所得的不同情景．由該圖可知甲同學測得的示數(shù)為3.505mm，乙同學測得的示數(shù)為3.485mm．
（2）用測量的物理量表示動量守恒應滿足的關系式：$\frac{{m}_{1}d}{{t}_{1}}$=$\frac{{m}_{2}d}{{t}_{2}}$，被壓縮彈簧開始貯存的彈性勢能E_P=$\frac{{m}_{1}dfbnn7h^{2}}{2{t}_{1}^{2}}$+$\frac{{m}_{2}3vrbbzx^{2}}{2{t}_{2}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
（2）根據(jù)光電門的性質可明確兩物體的速度，再根據(jù)動量守恒和功能關系進行分析，從而得出應驗證的表達式．

解答 解：（1）甲圖，螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×0.5mm=0.005mm，
所以最終讀數(shù)為3.5mm+0.005=3.505 mm．
乙圖，螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×48.5mm=0.485mm，
所以最終讀數(shù)為3mm+0.485=3.485 mm．
（2）根據(jù)動量守恒定律可知，設向右為正方向，則應滿足的表達式為：0=-m₁v₁+m₂v₂；即：m₁v₁=m₂v₂
根據(jù)光電門的性質可知，v₁=$\fract7h3ldb{{t}_{1}}$；v₂=$\frac7rfnllx{{t}_{2}}$，代入可得：
$\frac{{m}_{1}d}{{t}_{1}}$=$\frac{{m}_{2}d}{{t}_{2}}$
根據(jù)功能關系可知，貯存的彈性勢能等于后來的動能，則有：
E_P=$\frac{1}{2}$m₁v₁²+$\frac{1}{2}$m₂v₂²
代入可得：
E_P=$\frac{{m}_{1}rhrnnlj^{2}}{2{t}_{1}^{2}}$+$\frac{{m}_{2}h9frlll^{2}}{2{t}_{2}^{2}}$；
故答案為：（1）3.505，3.485；（2）$\frac{{m}_{1}d}{{t}_{1}}$=$\frac{{m}_{2}d}{{t}_{2}}$，$\frac{{m}_{1}ttrbzb7^{2}}{2{t}_{1}^{2}}$+$\frac{{m}_{2}ttrbltt^{2}}{2{t}_{2}^{2}}$

點評 本題考查了驗證動量守恒定律實驗中表達式的驗證以及螺旋測微器的使用，要注意判斷使用氣墊導軌的應用，要知道動量守恒的條件與動量守恒定律，明確功能關系，知道彈簧的彈性勢能轉化為了兩滑塊的動能．