Question

【題目】小明同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗。他在水平放置的氣墊導(dǎo)軌左端安裝了一個彈射裝置滑塊甲被彈射裝置鎖定。若打開控制開關(guān)，滑塊甲可被彈射裝置向右彈出。他還在滑塊甲的右端和滑塊乙的左端裝上了彈性碰撞架（圖中未畫出），可保證在滑塊磁撞過程中能量損失極小。滑塊乙靜置于兩個光電門之間，滑塊甲和滑塊乙上裝有相同寬度的擋光片。

（1）該同學(xué)用游標卡尺測量擋光片的寬度d，如圖2所示，則d=______cm

（2）為使碰撞后兩滑塊能先后通過光電門2，則下列哪組滑塊能使實驗效果更好______。

A．M甲=50gM乙=50gB．M甲=50gM乙=l00gC．M甲=100gM乙=50g

（3）某次實驗時該同學(xué)記錄下滑塊甲通過光電門1的時間為△t1，滑塊乙通過光電門2的時間為△t2，滑塊甲通過光電門2的時間為△t3，則：

①只要等式______在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則可說明碰撞過程中動量守恒。

②只要等式______在誤差允許的范圍內(nèi)成立則可說明這次碰撞為彈性碰撞。（注：以上2個等式必須用題目中所給的字母表示）

Answer 1

【答案】2.040 C

【解析】

第一空.游標卡尺的讀數(shù)為主尺與游標尺的示數(shù)之和，所以遮光片的寬度d=20mm+8×=20.40mm=2.040cm。

第二空.由于在碰撞面安裝了彈性支架，所以甲乙兩小車是彈性碰撞，若使被碰小車通過光電門2，由彈性碰撞公式知，只有被碰撞小車的質(zhì)量小，且兩小車的質(zhì)量相差大，則滿足要求；故選C.

第三空.以向右的方向為正方向，先求出碰撞前甲車的速度v0=，碰撞后乙、甲兩車的速度分別為v2=，v1=，根據(jù)動量守恒定律，若滿足M甲v0=M甲v1+M乙v2，則碰撞前后動量守恒.即：（或）

第四空.若機械能也守恒，則有：，將速度表達式代入后有：.