Question

【題目】利用圖（a）所示的裝置驗證動量守恒定律。在圖（a）中，氣墊導軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側帶有一彈簧片，左側與打點計時器（圖中未畫出）的紙帶相連；滑塊B左側也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計時器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時間。實驗測得滑塊A質量m1=0.310kg，滑塊B的質量m2=0.108kg，遮光片的寬度d=1.00cm；打點計時器所用的交流電的頻率為f=50Hz。將光電門固定在滑塊B的右側，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰；碰后光電計時器顯示的時間為tB=3.500ms，碰撞前后打出的紙帶如圖（b）所示。

(1)兩滑塊碰撞前A滑塊的速度大小為________m/s，兩滑塊碰撞后B滑塊的速度大小為_____m/s；（結果保留三位有效數(shù)字）

(2)若實驗允許的相對誤差絕對值(×100%)最大為5%，試計算本實驗相對誤差絕對值為___________%。（結果保留二位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】2.00 2.86 1.7

【解析】

相鄰計數(shù)點間的時間間隔為

(1)[1]碰撞前A滑塊的速度大小為

[2]碰撞后B滑塊的速度大小為

。

(2)[3]碰撞后A滑塊的速度大小為

碰撞前A滑塊的動量

m1v0=0.310×2.00 kgm/s2=0.62 kg·m/s2

碰撞后A滑塊的動量

m1v1=0.310×0.97 kgm/s2=0.3007 kg·m/s2

碰撞后B滑塊的動量

m2v2=0.108×2.86 kgm/s2=0.30888 kg·m/s2

實驗允許的相對誤差絕對值：

×100%