Question

11．如图甲所示，气垫导轨上两个滑块A、B用绳子连接，它们之间有一根被压缩的轻弹簧；开始时两滑块静止，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．图乙是绳子烧断后两滑块运动过程的频闪照片，频闪频率为10Hz．已知滑块A、B的质量分别为m_A=400g、m_B=600g．根据照片记录的信息可知释放弹簧后．
（1）A、B离开弹簧后，两滑块做匀速直线运动，A动量的大小P_A=0.040kgm/s，B的动量的大小P_B=0.042kgm/s．
（2）比较P_A、P_B可得实验结论在误差允许的范围内，两滑块组成的系统动量守恒．

Answer 1

分析 根据频闪照片看出，A、B两滑块在相等时间内通过的位移都相等，各自做匀速直线运动．
由速度公式求出A、B滑块运动的速度大小．由P=mv求解两滑块动量的大小．根据两滑块动量关系分析答题．

解答 解：（1）由图乙所示可知，A、B离开弹簧后，在相等时间内，它们的位移相等，由此可知，A、B均做匀速直线运动；

频闪照相的时间间隔为：t=$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{10}$=0.1s
块A的速度为：v_A=$\frac{{x}_{A}}{t}$=$\frac{3.8×1{0}^{-2}-2.8×1{0}^{-2}}{0.1}$=0.1m/s，
滑块B的速度为：v_B=$\frac{{x}_{B}}{t}$=$\frac{8.9×1{0}^{-2}-8.2×1{0}^{-2}}{0.1}$=0.07m/s，
A的动量为：P_A=m_Av_A=0.400kg×0.1m/s=0.040kg•m/s，
B的动量为：P_B=m_Bv_B=0.600kg×0.07m/s=0.042kg•m/s；
（2）在误差运行范围内，A、B的动量大小相等、方向相反，
它们的总动量为零，与释放前的动量相等，因此系统动量守恒；
故答案为：（1）匀速直线；0.040；0.042；（2）在误差允许的范围内，两滑块组成的系统动量守恒．

点评 本题根据相等时间内通过的位移相等，判断滑块做匀速直线运动．由速度公式求速度，由P=mv求动量，要注意动量是矢量，在规定正方向的基础上，用符号表示动量的方向．