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来探究碰撞中的不变量,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
m1、
m2b.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,静止地放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出
A的左端至
C板的距离
L1e.按下开关放开卡销,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
A、
B分别到达
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,得出关系式______________________成立(用测量出的物理量表示),即可得出碰撞中守恒的量是
mv的矢量和,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___________________(写出其中一个即可)。
(3)利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出表达式____________。