Question

【題目】如圖所示，氣墊導軌是常用的一種實驗儀器：

它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦，我們可以用帶豎直擋板C、D的氣墊導軌以及滑塊A、B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計)，采用的實驗步驟如下：

(a)用天平分別測出滑塊A、B的質量、

(b)調整氣墊導軌,使導軌_____________

(c)在滑塊A、滑塊B間放入一個被壓的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上

(d)用刻度尺測出滑塊A的左端至板C的距離，B的右端至D板的距離

(e)按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作，當滑塊A、B分別碰撞擋板C、D時停止計時，計下滑塊A、B分別到達擋板C、D的運動時間和。

(1)步驟(b)補充完整_______

(2)利用上述測量的實驗數據，驗證動量守恒定律的表達式是____________

(3)利用上述實驗數據還能測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小，請寫出表達式。

Answer 1

【答案】 處于水平

【解析】（1）調整氣墊導軌,使導軌處于水平方向，然后證明水平方向上動量守恒，

(2)因系統水平方向動量守恒即 ,因為系統不受摩擦,故滑塊在水平方向做勻速直線運動故有

，

,

則驗證動量守恒的表達式：

根據能量守恒知壓縮的彈性勢能轉化為系統內增加的動能，故