如图所示，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、D的气

Question

如图所示，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、D的气垫导轨以及滑块A、B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（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）在滑块A、滑块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的左端至板C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．当滑块A、B分别碰撞挡板C、D时停止计时，计下滑块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

m_A(L1)/(t1)-m_B(L2)/(t2)=0

m_A(L1)/(t1)-m_B(L2)/(t2)=0

，由此公式算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是______．
（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．

能，表达式：E_P=(1)/(2)m_A（(L1)/(t1)）²+(1)/(2)m_A（(L2)/(t2)）²

能，表达式：E_P=(1)/(2)m_A（(L1)/(t1)）²+(1)/(2)m_A（(L2)/(t2)）²

．

Answer 1

（1）因系统水平方向动量守恒即：m_Av_A-m_BV_B=0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有：v_A=(L1)/(t1)，v_B=(L2)/(t2)，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L₂．
（2）若要验证动量守恒定律则：m_Av_A-m_BV_B=0，带入得：m_A(L1)/(t1)-m_B(L2)/(t2)=0；由实验原理与实验步骤可知，产生误差的原因：①L₁、L₂、t₁、t₂、m_A、m_B的数据测量误差；②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；③滑块并不是做标准的匀速直线运动滑块与导轨间有少许摩擦力．④气垫导轨不完全水平；
（3）根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能E_p=(1)/(2)m_Av_A²+(1)/(2)m_Bv_B²，
将v_A，v_B代入上式得：E_P=(1)/(2)m_A（(L1)/(t1)）²+(1)/(2)m_A（(L2)/(t2)）²，可以测出弹簧的弹性势能；
故答案为：（1）B的右端至D板的距离L₂；（2）m_A(L1)/(t1)-m_B(L2)/(t2)=0；测量时间、距离、质量等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差．（3）能，表达式：E_P=(1)/(2)m_A（(L1)/(t1)）²+(1)/(2)m_A（(L2)/(t2)）²．