Question

18．如圖為實(shí)驗(yàn)室常用的氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)的裝置，兩帶有等寬遮光條的滑塊A和B，質(zhì)量分別為m_A、m_B，在A、B間用細(xì)線水平壓住一輕彈簧，將其置于氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使其能實(shí)現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，表明此時(shí)導(dǎo)軌處于水平．燒斷細(xì)線，滑塊A、B被彈簧彈開(kāi)，相距足夠遠(yuǎn)的光電門C、D記錄下兩遮光條通過(guò)的時(shí)間分別為t_A和t_B，若滿足關(guān)系式$\frac{{m}_{A}}{{t}_{A}}$=$\frac{{m}_{B}}{{t}_{B}}$，則說(shuō)明兩滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．在滑塊A、B通過(guò)光電門時(shí)它們的動(dòng)能之比為$\frac{{m}_{B}}{{m}_{A}}$．

Answer 1

分析 滑塊靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，據(jù)此分析答題；求出滑塊速度，由動(dòng)量守恒定律分析答題；分別表示出動(dòng)能表達(dá)式，聯(lián)立動(dòng)量守恒的結(jié)論式即可求得動(dòng)能之比．

解答 解：兩滑塊自由靜止，滑塊靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，此時(shí)氣墊導(dǎo)軌是水平的；
設(shè)遮光條的寬度為d，兩滑塊的速度為：v_A=$\fracxzdct66{{t}_{A}}$，v_B=$\fraco1otmhc{{t}_{B}}$…①，
如果動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正方向，則一定滿足：m_Av_A-m_Bv_B=0…②，
由①②解得：$\frac{{m}_{A}}{{t}_{A}}$=$\frac{{m}_{B}}{{t}_{B}}$      ③
兩物體通過(guò)光電門時(shí)的動(dòng)能之比為：
$\frac{{E}_{A}}{{E}_{B}}$=$\frac{{m}_{A}{v}_{A}^{2}}{{m}_{B}{v}_{B}^{2}}$=$\frac{{m}_{A}（\frac2rs3pm1{{t}_{A}}）^{2}}{{m}_{B}（\frack4xquqa{{t}_{B}}）^{2}}$=$\frac{{m}_{B}}{{m}_{A}}$
故答案為：氣墊導(dǎo)軌水平；$\frac{{m}_{A}}{{t}_{A}}$=$\frac{{m}_{B}}{{t}_{B}}$．$\frac{{m}_{B}}{{m}_{A}}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用速度公式、動(dòng)量守恒定律即可正確解題，要注意動(dòng)量守恒定律的矢量性．