题目内容
【题目】A、B两小物块在一水平长直气垫导轨上相碰,用频闪照相机每隔t的时间连续拍照四次,拍得如图7所示的照片,已知四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内,不计两小物块的大小及碰撞过程所用的时间,则由此照片可判断( )
A. 第一次拍照时物块A在55cm处,并且mA:mB=1:3
B. 第一次拍照时物块A在10cm处,并且mA:mB=1:3
C. 第一次拍照时物块A在55cm处,并且mA:mB=1:5
D. 第一次拍照时物块A在10cm处,并且mA:mB=1:5
【答案】B
【解析】
由题意“四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内”可以判断出,B物块在碰撞前处于静止状态,A在碰撞前沿x轴正方向运动,碰撞后A沿x轴负方向运动,B沿x轴正方向运动,由此得出碰撞发生在x=60 cm的d点处(即B碰撞前所处的位置)。碰撞是在第三次拍照与第四次拍照之间发生,第四次拍照时A运动到x=55 cm的e点处,B运动到x=65 cm的F点处,从而可知第一次拍照时,A在x=10 cm的a点处沿x轴正方向运动;第二、三次拍照时分别在x=30 cm的b点处和x=50 cm的c点处。碰撞前,A的速度va=Lab/t,设碰撞后到第四次拍照的时间为t′,有t′=t–Lcd/va=t/2;碰撞后,A、B的速度分别为,所以va′和vb′的大小相等,都等于va;由动量守恒,有:mava=–mava′+mbvb′,以上各式联立,解得,故选项B正确。
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