Question

物理小組利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn). 步驟如下：

①用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g和300g

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

③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；

④把A、B兩滑塊放到導(dǎo)軌上，并給他們一個(gè)初速度，同時(shí)開始閃光照相，閃光的時(shí)間間隔設(shè)定為Δt=0.2s. 照片如圖所示：

該組同學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài). 請問：

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

b.滑塊碰撞時(shí)間發(fā)生在第一次閃光后      s；

c設(shè)向右為正方向，試分析碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是      kg·m/s，碰撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是          kg·m/s，以上實(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)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(shí)，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(shí)A的位置在x=55cm處，第二次閃光時(shí)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(shí)間發(fā)生在第一次閃光后0.1s；c.設(shè)向右為正方向，碰前A的速度，A的動(dòng)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(dòng)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(zhì)量與速度乘積之和是-0.2kg·m/s；碰后A的速度，A的動(dòng)量P^/_A=m_Av^/_A=0.2×(-1)Kg·m/s=-0.2 Kg·m/s；以上實(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)量與速度的乘積之和保持不變。

考點(diǎn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。