Question

【題目】利用氣墊導(dǎo)軌和光電門進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)與一傾斜軌道平滑連接，滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)可忽略阻力。讓滑塊A在左側(cè)傾斜軌道的P點(diǎn)由靜止釋放，然后與靜止在光電門C和光電門D之間的滑塊B發(fā)生碰撞，如圖所示。

(1)實(shí)驗(yàn)中滑塊B備有甲乙兩種：其中甲種滑塊左端裝有彈性圈，乙種滑塊左端裝有橡皮泥，與滑塊A碰撞后會(huì)粘在一起。若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則應(yīng)選用____種滑塊(填“甲”或“乙”)，若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)選用____種滑塊(填“甲”或“乙”)；

(2)某同學(xué)選取左端裝有橡皮泥的滑塊B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩滑塊的質(zhì)量分別為mA和mB，滑塊A從P點(diǎn)釋放后，通過(guò)光電門C的時(shí)間為t1，與滑塊B粘在一起后通過(guò)光電門D的時(shí)間為t2，則在誤差允許的范圍內(nèi)，只需驗(yàn)證等式____________________成立即說(shuō)明碰撞過(guò)程中mA和mB系統(tǒng)動(dòng)量守恒；

(3)在上一問(wèn)的某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊通過(guò)光電門C和光電門D的時(shí)間分別為t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑塊A和滑塊B的質(zhì)量之比為mA︰mB=________。

Answer 1

【答案】乙　　　　�。�2） 甲（mA+mB）t1 = mA/ t1或（mA+mB）/ t21：2

【解析】

(1) 若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則應(yīng)選用左端裝有橡皮泥的乙種滑塊。

若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)選用左端裝有彈性圈的甲種滑塊。

(2)設(shè)遮光條寬度為d，滑塊A從P點(diǎn)釋放后，通過(guò)光電門C的時(shí)間為t1，則滑塊A通過(guò)光電門C的速度；與滑塊B粘在一起后通過(guò)光電門D的時(shí)間為t2，則滑塊A與滑塊B粘在一起后通過(guò)光電門D的速度；若碰撞過(guò)程中mA和mB系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則，即，整理得：或。

(3) 某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊通過(guò)光電門C和光電門D的時(shí)間分別為t1=0.05s和t2=0.15s，則，解得：。