Question

6．利用氣墊導(dǎo)軌通過閃光照相進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)要求研究?jī)苫瑝K碰撞時(shí)動(dòng)能損失很小和很大等各種情況，若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大應(yīng)選圖中的乙（填“甲”或“乙”）、若要求碰撞動(dòng)能損失最小則應(yīng)選圖中的甲．（填“甲”或“乙”）（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥） 
（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，利用閃光照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的閃光照片如圖所示．已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T，在這4次閃光的過程中，A、B兩滑塊均在0～80cm 的范圍內(nèi)，且第1次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于x=10cm處．若A、B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的2.5T時(shí)刻，A、B兩滑塊質(zhì)量比m_A：m_B=2：3．

Answer 1

分析 （1）碰撞分為彈性碰撞和非彈性碰撞，彈性碰撞時(shí)能量損失很小；而非彈性碰撞時(shí)損失最大．
（2）A開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意知，每個(gè)T內(nèi)運(yùn)行20cm，B開始處于靜止，通過碰后速度的大小關(guān)系判斷出質(zhì)量的關(guān)系．

解答 解：（1）乙圖中由于裝有撞針和橡皮泥，則兩物體相碰時(shí)成為一體，機(jī)械能的損失最大；而甲圖中采用彈性圈，二者碰后即分離，此種情況下，機(jī)械能的損失最小，機(jī)械能幾乎不變；
故答案為：乙；  甲
（2）由圖可知，前兩次閃光中A的位移相同，AB不可能相碰；而由題意可知，B開始時(shí)靜止，而碰后B一定向右運(yùn)動(dòng)，故只能靜止在在60cm處，故可知，A在第1次閃光后的2.5T時(shí)發(fā)生碰撞；
設(shè)碰前A的速度為v，則碰后A的速度為$\frac{v}{2}$，碰后B的速度為v，向右為正方向；
根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，mAv=-mA•$\frac{v}{2}$+mBv，
解得$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{2}{3}$．
故答案為：（1）乙　甲　　　　（2）2.5T　2：3

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理，知道通過相等時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)行的位移得出A物體碰撞前后的速度關(guān)系，以及碰后A、B的速度關(guān)系，結(jié)合動(dòng)量守恒定律進(jìn)行求解