Question

用两个大小相同的小球在光滑水平上的正碰来“探究碰撞中的不变量”实验，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 图象如图所示．
①求碰撞前、后系统的总动量p和p′；
②通过计算得到的实验结论是什么．

Answer 1

分析：解：①根据位移时间图线得出两球碰撞前后的速度，根据P=mv求出碰撞前后的总动量．
②通过碰撞前后的总动量是否相等判断碰撞过程中动量是否守恒．

解答：解：①由图象得，入射小球的初速度v1=

0.2

0.2

m/s=1m/s，碰后的速度v1′=

0.1

0.2

m/s=0.5m/s，被碰小球碰后速度v2′=

0.15

0.2

m/s=0.75m/s．
则碰前系统的总动量：p=m₁v₁=0.015 kg?m/s
碰后系统的总动量：p′=m₁v₁′+m₂v₂′=0.015 kg?m/s．
②通过计算发现：两小球碰撞前后的动量相等，即碰撞过程中动量守恒
答：①碰撞前、后系统的总动量都为0.015 kg?m/s．
②碰撞的过程中动量守恒．

点评：解决本题的关键掌握动量的表达式，以及能够从位移时间图线中得出速度的大小．