Question

A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短)。用闪光照相，闪光4次摄得的闪光照片如下图所示。已知闪光的时间间隔为Δt，而闪光本身持续时间极短，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0-80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块A恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处，问：

(1)碰撞发生在何处?

(2)碰撞发生在第一次闪光后多长时间?   

(3)设两滑块的质量之比为m_A：m_B=2：3，试分析碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和是否相等?

 

Answer 1

【答案】

（1）60cm（2）Δt/2（3）碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和相等.

【解析】 （1）从已知条件可知，碰后滑块B静止，故可知碰撞发生在60cm处。（2）由图可知，在60cm发生碰撞后，滑块A做匀速运动，每一个Δt时间内的位移为20cm，从60cm处到50cm处，可以看出在第一次闪光后，滑块A的位移只有10cm故碰撞后，到第二次闪光时经历的时间为Δt/2，可以得出碰撞发生在第一次闪光后Δt/2时间。（3）碰撞前滑块A的速度为，滑块B的速度；两个滑块质量与速度乘积之和为：

碰撞后滑块A的速度为：，滑块B的速度为0，两个滑块质量与速度乘积之和为：

，所以，碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和相等。

思路分析：本题要紧紧抓住题干给出的信息，结合闪光照片获取有效信息，如滑块B只有两闪光图像，意味着肯定有重合在一起的，从而分析出碰撞后滑块B一定是静止的，得出碰撞的位置。后面的问题就可以从滑块Ａ出发，分别得出滑块A和B的碰撞前后的速度，得以解答问题。

试题点评：本题考查学生对闪光照片的识别能力，能够根据照片上给的信息求解，对能力要求较高。