Question

10．用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为A0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧滑块的m₁v₁=22.5 g•m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m₁v₁+m₂v₂=0 g•m/s．

Answer 1

分析 根据平均速度公式可求得滑块通过光电门时的速度，再根据动量公式即可求得两次动量，并求出动量的矢量和．

解答 解：左侧滑块的速度为：v1=$\frac{{d}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{9.0×1{0}^{-3}}{0.040}$=0.225m/s
则左侧滑块的m₁v₁=100 g×0.225 m/s=22.5 g•m/s
右侧滑块的速度为：v2=$\frac{{d}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{9.0×1{0}^{-3}}{0.060}$=0.15m/s
则右侧滑块的m₂v₂=150 g×（-0.15 m/s）=-22.5 g•m/s
因m₁v₁与m₂v₂等大、反向，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m₁v₁+m₂v₂=0
故答案为：22.5； 0．

点评 本题考查验证动量守恒定律的实验，要注意明确实验原理，并能根据光电门求解瞬时速度，进而表示出碰撞后的动量，在计算时要注意动量的矢量性．