Question

【題目】利用頻閃照相機和氣墊導軌做“驗證動量守恒定律”的實驗，步驟如下：

①用天平測出滑塊A、B的質量分別為400g和600g；

②安裝好氣墊導軌，調節氣墊導軌的調節旋鈕，使導軌水平；

③向氣墊導軌通入壓縮空氣

④把A、B兩滑塊放到導軌上，并分別給他們初速度，同時開始閃光照片，閃光的時間間隔為0.2s，照片如圖所示

該照片是閃光4次攝得的．在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均放在0～80cm刻度范圍內；第一次閃光，滑塊A恰好通過x=55cm處，滑塊B恰好通過x=70cm處；碰后滑塊B處于靜止狀態．

取向右為正方向，滑塊碰撞時間發生在第一次閃光后_____s；碰撞前兩滑塊的總動量是_________kgm/s，碰撞后兩滑塊的總動量是_________kgm/s；該碰撞_______（填“是”或“不是”）彈性碰撞。

Answer 1

【答案】 0.1； -0.4； -0.4； 不是

【解析】碰撞后A向左做勻速運動，設其速度為vA′，所以有：vA′△t=20，
碰撞到第二次閃光時A向左運動10cm，時間為t′，有：vA′t′=10，
第一次閃光到發生碰撞時間為t，有：t+t′=△t，
解得：；
設向右為正方向，碰撞前，B的速度大小為：vB=-=1m/s，
A的速度為：vA==0.5m/s，
則碰撞前兩滑塊的質量與速度乘積之和為：P1=mAvA+mBvB=0.4×0.5-0.6×1=-0.4kgm/s．
碰撞后，B靜止，A速度為：vA′==-1m/s，
則碰撞后兩滑塊的總動量為：P2=-mAvA′=-0.4×1=-0.4kgm/s；
碰撞前系統機械能：E=mAvA2+mBvB2=×0.4×0.52+×0.6×12=0.65J，
碰撞后系統機械能：E′=mAvA′2=×0.4×（-1）2=0.2J，E＞E′，碰撞不是彈性碰撞；