利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律．在图（a）中，气垫…——2014 高考物理第 18 题答案解析

【考点】ME：验证动量守恒定律

【专题】13：实验题

【分析】根据图示纸带求出滑块的速度，然后求出碰撞前后的动量，根据题目要求判断动量是否守恒

【解答】解：打点计时器的打点时间间隔 $\tan \frac { 1 } { f } = \frac { 1 } { 5 0 \mathrm { H z } } = 0 . 0 2 s$

由图（b）所示纸带可知，碰撞前A的速度： $v _ { A } = \frac { x _ { A } } { t } = \frac { 0 . 0 4 0 0 } { 0 . 0 2 } = 2 m / s$

碰撞后A的速度 $\mathsf { v _ { A } } ^ { \prime } = \frac { 0 . 0 1 9 4 } { 0 . 0 2 } = 0 . 9 7 \mathsf { m } / s$

碰撞后B的速度： $v _ { \mathrm { B } } ^ { \prime } = \frac { d } { \triangle _ { \mathrm { ~ t ~ } _ { \mathrm { B } } } } = \frac { 0 . 0 1 0 0 } { 3 . 5 \times 1 0 ^ { - 3 } } \approx 2 . 8 6 \mathsf { m } / s$

碰撞前后系统总动量分别为：

$$ \mathrm{p} = \mathrm{m} _ {1} \mathrm{v} _ {\mathrm{A}} = 0. 3 1 \times 2 = 0. 6 2 \mathrm{kg} \bullet \mathrm{m} / \mathrm{s} $$

$$ \mathrm{p} ^ {\prime} = \mathrm{m} _ {1} \mathrm{v} _ {\mathrm{A}} ^ {\prime} + \mathrm{m} _ {2} \mathrm{v} _ {\mathrm{B}} ^ {\prime} = 0. 3 1 \times 0. 9 7 + 0. 1 0 8 \times 2. 8 6 \approx 0. 6 1 \mathrm{kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}, $$

绝对误差： $\frac { | \mathfrak { p } ^ { - } \mathfrak { p } ^ { \prime } | } { \mathfrak { p } } | \times 1 0 0 \% = | \frac { 0 . 6 2 - 0 . 6 1 } { 0 . 6 2 } | \times 1 0 0 \% \approx 1 . 6 \% < 5 \% ,$

由此可知，在误差范围内验证了动量守恒定律

答：在误差范围内验证了动量守恒定律，证明过程如上所述

【点评】本题考查了验证动量守恒定律实验，由纸带求出滑块速度是正确解题的

关键、应用动量计算公式即可正确解题