Question

物理小組利用頻閃照相和氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗. 步驟如下：

①用天平測出滑塊A、B的質量分別為200g和300g

②安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平；

③向氣墊導軌通入壓縮空氣；

④把A、B兩滑塊放到導軌上，并給他們一個初速度，同時開始閃光照相，閃光的時間間隔設定為Δt=0.2s. 照片如圖所示：

該組同學結合實驗過程和圖像分析知：該圖像是閃光4次攝得的照片，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0--80cm刻度范圍內(nèi); 第一次閃光時，滑塊A恰好通過x=55cm處，滑塊B恰好通過x=70cm處; 碰撞后有一個物體處于靜止狀態(tài). 請問：

a.以上情況說明碰后   （選填A或B）物體靜止，滑塊碰撞位置發(fā)生在   cm處；

b.滑塊碰撞時間發(fā)生在第一次閃光后      s；

c設向右為正方向，試分析碰撞前兩滑塊的質量與速度乘積之和是      kg·m/s，碰撞后兩滑塊的質量與速度乘積之和是          kg·m/s，以上實驗結果說明在碰撞過程中保持不變的物理量是          . 

 

Answer 1

【答案】

a. B ； 60   b． 0.1   c. -0.2  , -0.2 ,  碰撞前后兩物體的質量與速度的乘積之和保持不變 

【解析】

試題分析：a.以上情況看出第二次、第三次和第四次閃光時，物體B的位置始終在x=60cm處，說明碰后B物體靜止，滑塊碰撞位置發(fā)生在60cm處；b.第一次閃光時A的位置在x=55cm處，第二次閃光時A在x=50cm處，說明碰前位移5cm，碰后位移10cm,由圖可知：；，所以，所以滑塊碰撞時間發(fā)生在第一次閃光后0.1s；c.設向右為正方向，碰前A的速度，A的動量P_A=m_Av_A=0.2×0.5Kg·m/s=0.1 Kg·m/s；碰前B的速度，B的動量P_B=m_Bv_B=0.3×(-1)Kg·m/s=-0.3 Kg·m/s，碰撞前兩滑塊的質量與速度乘積之和是-0.2kg·m/s；碰后A的速度，A的動量P^/_A=m_Av^/_A=0.2×(-1)Kg·m/s=-0.2 Kg·m/s；以上實驗結果說明在碰撞過程中保持不變的物理量是碰撞前后兩物體的質量與速度的乘積之和保持不變。

考點：驗證動量守恒定律。