Question

我們可以利用氣墊導(dǎo)軌、光電門及計(jì)時(shí)器和滑塊來(lái)探究?jī)晌矬w發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)動(dòng)量變化的規(guī)律，如圖所示，將滑塊前端沾上橡皮泥（橡皮泥質(zhì)量不計(jì)），只在滑塊1（質(zhì)量為230g）上安裝U型擋光片（如圖單邊加中間寬度d為0.03m），把滑塊2（質(zhì)量為216g）放在兩個(gè)光電門之間，先給滑塊1某一初速度，通過光電門B后與滑塊2相碰撞，并粘合在一起通過光電門A，由電子計(jì)時(shí)器讀出兩次時(shí)間間隔分別為0.05342s和0.10500s．則碰前滑塊1的動(dòng)量為P₁=

0.129kgm/s

；碰撞后，兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的總動(dòng)量為P₂=

0.127kgm/s

．（結(jié)果保留三位小數(shù)）

Answer 1

分析：滑塊的寬度除以滑塊通過光電門的時(shí)間等于滑塊通過光電門的速度，根據(jù)動(dòng)量公式P=mv即可求解．

解答：解：滑塊1碰撞之前的速度v₁=

d

t1

=

0.03

0.05342

m/s=0.5615m/s
所以碰撞前滑塊1的動(dòng)量為：P₁=m₁v₁=0.230×0.5615=0.129kgm/s
兩滑塊的共同速度v₂=

d

t2

=

0.03

0.015

m/s=2m/s
所以碰撞后兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的總動(dòng)量為：P₂=（m₁+m₂）v₂=（0.230+0.216）×2=0.127kgm/s
故答案為：0.129kgm/s；0.127kgm/s

點(diǎn)評(píng)：本題要掌握求碰撞前后速度的方法，滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速運(yùn)動(dòng)，用平均速度代替瞬時(shí)速度，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．