Question

13．在用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”實驗時，左側(cè)滑塊質(zhì)量m₁=170g，右側(cè)滑塊質(zhì)量m₂=110g，擋光片寬度為3.00cm，兩滑塊之間有一壓縮的輕彈簧片，并用細(xì)線連在一起，如圖所示．開始時兩滑塊靜止，燒斷細(xì)線后，兩滑塊分別向左、右方向運(yùn)動．左、右擋光片通過光電門的時間分別為△t₁=0.30s、△t₂=0.20s．取向左為正方向，則兩滑塊的速度分別為v₁′=0.1 m/s，v₂′=-0.15 m/s．燒斷細(xì)線前m₁v₁+m₂v₂=0 kg•m/s，燒斷細(xì)線后m₁v₁′+m₂v₂′=0.0005 kg•m/s．可得結(jié)論：在實驗允許的誤差范圍內(nèi)，兩滑塊質(zhì)量與各自速度的乘積之和為不變量．

Answer 1

分析 根據(jù)物體經(jīng)過光電門的時間可求得滑塊經(jīng)過光電門的速度，根據(jù)動量的定義明確碰撞前后的動量，則可明確動量是否守恒．

解答 解：擋光片寬度d=3.00cm=0.03m；
由平均速度公式可得：
v′₁=$\frac{0.03}{0.30}$=0.10m/s；
v′₂=$\frac{0.03}{0.20}$=0.15m/s；
因向左為正方向，故m₁速度為沿負(fù)方向；
因燒斷細(xì)線之前，兩物體均靜止，故燒斷細(xì)線前的動量為零；
碰后的動量為：0.17×0.10+0.11×（-0.15）=0.0005 kg•m/s；
故說明碰撞前后在誤差允許的范圍內(nèi)動量相等；
故答案為：0.1；-0.15；0；0.0005

點評 本題考查驗證動量守恒定律實驗，知道實驗原理，應(yīng)用動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達(dá)式是正確解題的關(guān)鍵；利用位移或位移與時間的比值表示物體的速度是物理實驗中常用的一種方法，要注意掌握．