Question

12．在“探究碰撞中的不变量”的实验中称得入射小球1的质量m₁=15g，被碰小球2的质量m₂=10g，由实验得出它们在碰撞前后的位移-时间图线如图中的1、1′、2所示，则由图可知，入射小球在碰前m₁v₁=0.015kg•m/s，入射小球在碰后m₁v₁′=0.0075kg•m/s，被碰小球m₂v₂=0.0075kg•m/s．由此可得出结论碰撞过程中系统的动量守恒．

Answer 1

分析 由速度图象求出小球的位移与对应的时间，由速度公式求出小球的速度，然后根据动量的计算公式求出小球的动量，最后分析实验数据得出实验结论．

解答 解：由图象可知，碰前入射小球的速度：
v₁=$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.2}{0.2}$=1m/s，
碰后入射球的速度：
v₁′=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{0.3-0.2}{0.4-0.2}$=0.5m/s，
被碰球碰后的速度：
v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.35-0.2}{0.4-0.2}$=0.75m/s，
入射球碰前的动量：p=m₁v₁=0.015×1=0.015kg•m/s，
入射小球碰撞后的m₁v₁′=0.015×0.5=0.0075kgm•/s，
被碰小球碰撞后的：m₂v₂=0.01×0.75=0.0075kg•m/s，
碰后系统的总动量：p′=m₁v₁′+m₂v₂′=0.0075+0.0075=0.0150kg•m/s．
通过计算发现：两小球碰撞前后的动量相等，即：碰撞过程中系统的动量守恒．
故答案为：0.015；0.0075；0.0075；碰撞过程中系统的动量守恒．

点评 本题考查了实验数据分析，由图象求出小球的位移与对应的时间，应用速度公式与动量的计算公式即可正确解题，注意明确验证动量守恒的基本方法．