1.利用气垫导轨通过闪光照相进行“验证动量守恒定律”的实验。
(1)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,应选图 (选填“ ”或“ ”),若要求碰撞时动能损失最小,则应选图 (选填“ ”或“ ”)。(图两滑块分别装有弹性圈,图b两滑块分别装有撞针和橡皮泥)
(2)某次实验时碰撞前滑块静止,滑块匀速向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,在这4次闪光的过程中,两滑块均在范围内,且第1次闪光时,滑块恰好位于处。若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 时刻,两滑块质量之比。
答案:(1) ; (2) ;
解析:(1)若要求碰撞时动能损失最大,则需两滑块碰撞后结合在一起,故应选图;若要求碰撞时动能损失最小,则应使两滑块发生弹性碰撞,即选图。
(2)由图可知,第1次闪光时,滑块恰好位于处,第2次在处,第3次在处,碰撞在处。从第3次闪光到碰撞的时间为,则可知碰撞发生在第1次闪光后的时刻。设碰前的速度大小为,则碰后的速度大小为,的速度大小为,设向右为正方向,根据动量守恒定律可得,解得。