题目内容
【题目】利用气垫导轨和频闪照相“验证动量守恒定律”。如图所示,已知A滑块的质量为1 kg,B滑块的质量为为1.5 kg,频闪照相的时间间隔为0.4 s,拍摄共进行了四次,第一次是在两滑块相撞之前,以后的三次是在碰撞之后。A滑块原来处于静止状态,设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm至105 cm这段范围内运动的(以滑块上的箭头位置为准),根据闪光照片分析得出:
(1)两滑块发生碰撞的位置在________cm刻度处。
(2)第1次拍摄后,再经过________s的时间,两滑块发生了碰撞。
(3)碰撞前,B滑块的速度为________ m/s;碰撞后,A滑块的速度为________ m/s,B滑块的速度为________ m/s。(结果保留两位小数)
(4)碰撞前两个滑块组成的系统的动量是________kg·m/s;碰撞后两个滑块组成的系统的动量是________kg·m/s。
【答案】30 0.2 1.00 0.75 0.50 1.5 1.5
【解析】
(1)[1]因为A滑块开始处于静止状态,故根据图像可知两滑块发生碰撞的位置在30cm刻度处;
(2)[2]闪光时间间隔为0.4s,由图可知碰后A滑块从45cm刻度处运动到75cm刻度处,运动速度为:
从发生碰撞到第二次拍摄,A滑块从30cm刻度处运动到45cm刻度处,运动的时间为:
所以可知从第一次拍摄到发生碰撞的时间为:
(3)[3]从第一次拍摄到发生碰撞,B滑块从10cm运动到了30cm,由(2)的分析可知碰前A滑块的速度为:
[4]由(2)的分析可知碰后A滑块的速度为0.75m/s;
[5]闪光时间间隔为0.4s,由图可知碰撞后B滑块在一个闪光时间间隔内从40cm刻度处运动到60cm刻度处,即碰后B滑块的速度为:
(4)[6]碰前两滑块的总动量为:
[7]碰后两滑块的总动量为:
