实验12 验证动量守恒定律
1.(2016·湖南益阳模拟)(1)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况,若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的__乙__(填“ 甲”或“乙”),若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的__甲__(填“甲”或“乙”)。(甲图两滑块分别装有弹性圈,乙图两滑块分别装有 撞针和橡皮泥)
(2)某次实验时碰撞前B∶mB=__2∶3__。滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示,已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,A、B两滑块均在0~80cm范围内 ,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则可知碰撞发生在第1次闪光后的__2.5T__时刻,A、B两滑块质量比mA
[解析] (1)若要求碰撞时动能损失最大,则 需两物体碰撞后结合在一起,故应选图中的乙;若要求碰撞时动能损失最小,则应使两物体发生完 全弹性碰撞,即选图中的甲。
(2)由图可知,第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10cm处,第二次A在x=30cm处,第三次 A在x=50cm处,碰撞在x=60cm处。从第三次闪光到碰撞的时间为,则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T时刻。设碰前A的速度为v,则碰后A的速度为,B+mB=。·v,解得的速度为v,根据动量守恒定律可得mAv=-mA·