Question

为了验证碰撞中的动量守恒，实验宜在气垫导轨上进行，这样就可以大大减小阻力，使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动，使实验的可靠性及准确度得以提高，在某次实验中，A、B两铝制滑块在一个水平气垫导轨上相碰，用闪光照相每隔0.2s的时间拍摄一次照片，每次拍摄闪光的延续时间很短，可以忽略不计，如图所示，已知A、B之间的质量关系是m_B=1.5m_A，拍摄进行了4次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后，A原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动，（以滑块上的箭头位置为准），根据闪光照片得出的结论中说法正确的是（　　）

A．碰后A的速度为1.5 m/s

B．碰后B的速度为1.5 m/s

C．通过这幅图片我们得到的结论是A、B组成的系统动量守恒

D．通过这幅图片我们得到的结论是A、B组成的系统动量不守恒

Answer 1

分析：本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在 气垫导轨上碰撞，利用平均速度代替瞬时速度，计算前后的动量，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．

解答：解：B水平向右运动碰撞A后，A、B均水平向右匀速运动，A在前，B在后，A的速度较大，根据图片，碰后A、B的速度分别为：
v_A=

105-75

0.2

×10-2m/s=1.5m/s
v_B=

80-60

0.2

×10-2m/s=1m/s，故A正确，B错误．
碰撞后B从30cm处运动到40cm处需要的时间为0.1s，碰前B从10cm处运动到30cm处需要的时间就为：
0.2s-0.1s=0.1s
可求得碰撞前B的速度为：v₀=2m/s；因为：m_B=1.5m_A，m_Bv₀=m_Av_A+m_Bv_B，所以系统动量守恒，故C正确，D错误．
故选AC．

点评：考查了关于动量守恒的基础知识，要注意气垫导轨要水平才能满足动量守恒，这是一道基础实验题．