Question

物理小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验. 步骤如下：

①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g

②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

③向气垫导轨通入压缩空气；

④把A、B两滑块放到导轨上，并给他们一个初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为Δt=0.2s. 照片如图所示：

该组同学结合实验过程和图像分析知：该图像是闪光4次摄得的照片，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0--80cm刻度范围内; 第一次闪光时，滑块A恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处; 碰撞后有一个物体处于静止状态. 请问：

a.以上情况说明碰后   （选填A或B）物体静止，滑块碰撞位置发生在   cm处；

b.滑块碰撞时间发生在第一次闪光后      s；

c设向右为正方向，试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是      kg·m/s，碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是          kg·m/s，以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是          . 

 

Answer 1

【答案】

a. B ； 60   b． 0.1   c. -0.2  , -0.2 ,  碰撞前后两物体的质量与速度的乘积之和保持不变 

【解析】

试题分析：a.以上情况看出第二次、第三次和第四次闪光时，物体B的位置始终在x=60cm处，说明碰后B物体静止，滑块碰撞位置发生在60cm处；b.第一次闪光时A的位置在x=55cm处，第二次闪光时A在x=50cm处，说明碰前位移5cm，碰后位移10cm,由图可知：；，所以，所以滑块碰撞时间发生在第一次闪光后0.1s；c.设向右为正方向，碰前A的速度，A的动量P_A=m_Av_A=0.2×0.5Kg·m/s=0.1 Kg·m/s；碰前B的速度，B的动量P_B=m_Bv_B=0.3×(-1)Kg·m/s=-0.3 Kg·m/s，碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是-0.2kg·m/s；碰后A的速度，A的动量P^/_A=m_Av^/_A=0.2×(-1)Kg·m/s=-0.2 Kg·m/s；以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是碰撞前后两物体的质量与速度的乘积之和保持不变。

考点：验证动量守恒定律。