3．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的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图6-4-16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m_A、m_B；

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．用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L₁；

e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块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挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t₁和t₂；

(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_____________________(回答两点即可)；

(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，请写出表达式．如果不能，请说明理由．

2．研究弹性碰撞的实验装置及小球落点位置如图6-4-15所示，判断实验做得是否精确，只要看关系式OP+OM=O′N是否成立？为什么

[答案]设入射小球A的质量为m₁，被碰小球B的质量为m₂，

碰撞前后应满m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂， m₁(v₁-v₁′)=m₂v₂ ①

碰撞后机械能没有损失，则m₁v²₁=m₁+m₂v²₂， m₁(v²₁-v′²₁)=m₂v²₂ ②

式②÷式①　 v₁+v₁′=v₂，即OP+OM=O′N　　　 ③

天平测出两个小球质量为m₁、m₂，大致可以获得较好的结论：

m₁·OP=m₁·OM+m₂·O′N　　 ④

满足式④表明动量守恒；满足式③表明为弹性碰撞．

1.[答案]从纸带上的点迹和数据看到，AB段表示小车A处于加速阶段，BC小车A处于匀速运动，CD表示小车A与小车B处于碰撞缓冲阶段，DE表示小车A、B碰后一起做匀速直线运动，故选BC段计算小车A碰撞前的速度，，碰撞前的总动量，选DE段计算两车碰撞后的速度，，碰撞后的总动量，在误差允许的范围内系统动量守恒．

1．某同学设计了一个打点计时器验证动量守恒定律的实验.在小车A的前端和小车B的后端贴有粘扣，在木板的右端固定打点计时器，小车A后连一长纸带，木板下垫有小木块，用来平衡摩擦力．反复移动小木块位置，直到小车的木板上向下运动时可以保持匀速直线运动状态．现使小车A、B分别静止在木板的右端和中间，如图6-4-14中(a)所示，给小车A一个瞬时冲量，使小车A与静止的小车B相碰粘合成一体，并继续作匀速直线运动.已知打点计时器电源频率为50Hz，若得到一条打点纸带且计数点之间的间隔如图6-4-14中(b)所示，A点为运动起点，则应选　　　 段来计算小车A碰撞前的速度，应选　　　　 段来计算两车碰撞后的速度．若测得小车A的质量m_A=0.4㎏，小车B的质量m_B=0.2㎏，由以上数据可得小车A、B碰撞前的总动量为　　　　　　 ㎏·m/s；碰撞后的总动量为　　　　　 ㎏·m/s；得到的结论是　　　　 ．(计算结果保留三位有效数字)

4．[答案]P；；

◇能力提升训练

4．用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图6-4-13，斜槽与水平槽圆滑连接．实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点 C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B求静置于水平槽前端边缘处，让 A球仍从 C处由静止滚下，A球和 B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的 O点是垂直所指的位置，若测得各落点痕迹到 O点的距离：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知 A、B两球的质量比为 2：1，则未放 B球时 A球落地点是记录纸上的__点，系统碰撞前总动量 P与碰撞后总动量的百分误差＝　 %(结果保留一位有效数字)．

3．P、M、N三点不在一条直线上，说明两小球碰撞前后运动方向不在同一直线上，发生斜碰而非正碰，应左右调整小支柱的位置，使被碰小球与入射小球球心的连线与入射小球初速方向一致．

3．如果P、M、N三点不在一条直线上，且偏离很大，说明实验中存在什么问题？应该如何校正？

2．[答案]b ：8.52，　 2.8 ，11.02，2.46；

2．某次实验中在纸上记录的痕迹如图6-4-12所示.测得OO^′=1.00厘米，O^′a=1.80厘米， ab=5.72厘米，bc=3.50厘米，入射球质量为100克，被碰小球质量是50克，两球直径都是1.00厘米，则入射球碰前落地点是纸上的____________点，水平射程是________厘米；被碰小球的水平射程是________厘米，碰撞前后总动量的百分误差是________ %.