Question

18．如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，启动打点计时器甲车受到水平向右的冲量．运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动．
纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图乙所示，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车运动速度大小为0.6 m/s，甲、乙两车的质量比m_甲：m_乙=2：1．

Answer 1

分析 明确实验原理，根据纸带可分析碰撞前后的对应的点迹；由速度公式求出速度，然后根据实验数据求出质量与速度的乘积，分析实验数据然后得出结论

解答 解：由纸带及刻度尺可得碰前甲车两点间的距离应为：
X=12mm=12×10^-3m；
则甲车的速度为：
v₁=$\frac{X}{t}$=$\frac{12×10^{-3}}{0.02}$ m/s=0.6 m/s．
同理可知，碰后两车的共同速度为：
v₂=$\frac{8×10^{-3}}{0.02}$ m/s=0.4 m/s．
由动量守恒定律有：
m_甲v₁=（m_甲+m_乙）v₂．
由此得甲、乙两车的质量比为：
$\frac{m_{甲}}{m_{乙}}$=$\frac{v_{2}}{v_{1}-v_{2}}$=$\frac{0.4}{0.6-0.4}$=$\frac{2}{1}$
故答案为：0.6，2：1．

点评 本题考查了验证动量守恒定律实验，由图示纸带求出小车的位移、由速度公式求出小车的速度即可正确解题，解题时要注意单位换算．