Question

7．“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m₁=15g，原来静止的被碰小球m₂=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图，可知入射小球碰撞后的m₁v′₁是0.0075kg•m/s，入射小球碰撞前的m₁v₁是0.015kg•m/s，被碰撞后的m₂v′₂是0.075kg•m/s．由此得出结论碰撞过程动量守恒．

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，然后分析答题．

解答 解：（1）由图1所示图象可知，碰撞前球1的速度：v₁=$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.2}{0.2}$=1m/s，
碰撞后，球的速度：v₁′=$\frac{x{′}_{1}}{t{′}_{1}}$=$\frac{0.30-0.20}{0.4-0.2}$=0.5m/s，v₂′=$\frac{x{′}_{2}}{t{′}_{2}}$=$\frac{0.35-0.20}{0.4-0.2}$=0.75m/s，
入射小球碰撞后的m₁v′₁=0.015×0.5=0.0075kg•m/s，入射小球碰撞前的m₁v₁=0.015×1=0.015 kg•m/s，
被碰撞后的m₂v′₂=0.01×0.75=0.075kg•m/s，碰撞前系统总动量p=m₁v₁=0.015kg•m/s，
碰撞后系统总动量p′=m₁v′₁+m₂v′₂=0.015kg•m/s，p′=p，由此可知：碰撞过程中动量守恒；
故答案为：0.0075kg•m/s； 　 0.015 kg•m/s； 0.075kg•m/s； 碰撞过程动量守恒．

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正确解题；要注意图象的正确应用．