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.用闪光照相机.闪光4次摄得的闪光照片如图所示.已知闪光的时间间隔为△t.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.求:(1)碰撞发生在何处?(2)碰撞发生在第一次闪光后多少时题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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（碰撞时间及短），用闪光照相机，闪光4次摄得的闪光照片如图所示，已知闪光的时间间隔为△t，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，求：
（1）碰撞发生在何处？
（2）碰撞发生在第一次闪光后多少时间？

分析：（1）由图可知，第234次B未发生移动，则唯一解释为B发生碰撞后速度为0．易知碰撞处为60cm
（2）碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为v_A′，根据图象求出v_A′，碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为t′
有V_A′?t′=10，第一次闪光到发生碰撞时间为t，有t+t′=△t，即可求出时间．

解答：解：（1）碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间，碰撞后B静止，故碰撞发生在x=60cm处．
（2）碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为v_A′，
所以v_A′?△t=20，
碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为t'
有V_A′?t′=10，
第一次闪光到发生碰撞时间为t，
有t+t′=△t，
得t=

△t

答：（1）碰撞发生在x=60cm处；
（2）碰撞发生在第一次闪光后

△t

时间．

点评：该题考查了同学们读图的能力，要能从图象中得出有效信息，难度适中．

练习册系列答案

实验次数	1	2	3	4	5
F/N	0.49	0.98	1.47	1.96	2.45
t/（ms）	28.6	23.3	20.2	18.1	16.5
t²/（ms）²	818.0	542.9	408.0	327.6	272.25
t^-2/[×10^-4（ms）^-2]	12.2	18.4	24.5	30.6	36.7

（1）若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d=

1.050

cm，第一次测量中小车经过光电门时的速度为

0.37

m/s（保留两位有效数字）
（2）实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为

2st2

．
（3）本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出

F～

的关系图象，请作出该图线．
（4）根据作出的图象，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是

没有将气垫导轨调节水平

．

实验次数	1	2	3	4	5
F/N	0.49	0.98	1.47	1.96	2.45
t/（ms）	28.6	23.3	20.2	18.1	16.5
t²/（ms）²	818.0	542.9	408.0	327.6	272.25
t^-2/[×10^-4（ms）^-2]	12.2	18.4	24.5	30.6	36.7

（1）若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d=______cm，第一次测量中小车经过光电门时的速度为______m/s（保留两位有效数字）
（2）实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为______．
（3）本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出______的关系图象，请作出该图线．
（4）根据作出的图象，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是______．

一物理兴趣小组用以下装置测量滑块与长为L=1m的轨道之间的滑动摩擦因数以及探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。

（1）测量滑块与轨道之间的滑动摩擦因数。

轨道上安装有两个光电门，其中光电门1的位置可移动。当一带有宽度为d=1cm的遮光条的滑块自轨道上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光条通过光电门1、2所用的时间分别为Δt₁ 、Δt₂ 。使滑块以一定初速度下滑，调节轨道右端距桌面的高度，最终使Δt₁ =Δt₂，并用米尺测量出轨道右端距桌面的高度h=25cm ；则滑块与轨道之间的滑动摩擦因数 μ=________；

（2）探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。

撤掉光电门2，保持实验（1）中h不变，在轨道右端安装一光滑的定滑轮，用细绳连接滑块与力传感器（与电脑相连，其所受拉力可直接由电脑显示），细线横跨过定滑轮，传感器连接一重物，如图所示，操作：遮光条与光电门1距离x可从刻度尺上读出，通过改变光电门的位置，来获得多组数据；每次均由轨道底（低）（此处最好改为同一位置）端无初速度释放滑块，与光电门相连的计时器显示出每次遮光条通过光电门1所用的时间Δt，并做好记录，如下表所示

	第一次	第二次	第三次	第四次
x(cm)	10.0	22.6	50.0	62.4
Δt(s)	0.0101	0.0067	0.0045	0.0040
V(m/s)	0.99	1.50	2.24

①请你根据以上题干中及图表内的信息，求解第四次实验中获得的速度= ________；（保留三位有效数字）

②要验证受合力做功与动能变化的关系，还需要测出的物理量是（）

A．力学传感器的质量

B . 滑块与遮光条的质量

C．重物的质量

D. 滑块每次从静止开始滑到光电门所用的时间

③一位同学每次实验得到力传感器的数值都为19.8N，并根据以上图表中数据做出了v²----x图像，如图所示。根据图像请你求出滑块的质量M=________；（重力加速度g=9.8m/s²）

实验次数	1	2	3	4	5
F/N	0.49	0.98	1.47	1.96	2.45
t/（ms）	28.6	23.3	20.2	18.1	16.5
t²/（ms）²	818.0	542.9	408.0	327.6	272.25
t^-2/[×10^-4（ms）^-2]	12.2	18.4	24.5	30.6	36.7

（1）若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d=    cm，第一次测量中小车经过光电门时的速度为    m/s（保留两位有效数字）
（2）实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为    ．
（3）本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出    的关系图象，请作出该图线．
（4）根据作出的图象，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是    ．

实验次数	1	2	3	4	5
F/N	0.49	0.98	1.47	1.96	2.45
t/（ms）	28.6	23.3	20.2	18.1	16.5
t²/（ms）²	818.0	542.9	408.0	327.6	272.25
t^-2/[×10^-4（ms）^-2]	12.2	18.4	24.5	30.6	36.7

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