Question

11．“探究碰撞中的不變量”的實驗中，入射小球m₁=15g，原來靜止的被碰小球m₂=10g，由實驗測得它們在碰撞前后的x-t圖象如圖所示，由圖可知，入射小球碰撞前的m₁v₁是0.015 kg•m/s，入射小球碰撞后的m₁v₁′是0.0075 kg•m/s，被碰小球碰撞后的m₂v₂′是0.0075 kg•m/s．由此得出結(jié)論碰撞中mv的矢量和是守恒量．

Answer 1

分析 由速度圖象求出小球的位移與對應(yīng)的時間，由速度公式求出小球的速度，然后根據(jù)動量的計算公式求出小球的動量，最后分析實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論．

解答 解：由圖象可知，碰前入射小球的速度：
v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.2m}{0.2s}$=1m/s，
碰后入射球的速度：
v₁′=$\frac{{s}_{1}′}{{t}_{1}′}$=$\frac{0.3m-0.2m}{0.4s-0.2s}$=0.5m/s，
被碰球碰后的速度：
v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.35m-0.2m}{0.4s-0.2s}$=0.75m/s，
入射球碰前的動量：p=m₁v₁=0.015kg•m/s，
入射小球碰撞后的m₁v₁′=0.0075kg/s，
被碰小球碰撞后的：m₂v₂=0.0075kg•m/s，
碰后系統(tǒng)的總動量：p′=m₁v₁′+m₂v₂′=0.015kg•m/s．
通過計算發(fā)現(xiàn)：兩小球碰撞前后的動量相等，即：碰撞中mv的矢量和是守衡的量．
故答案為：0.015kg•m/s；0.0075kg•m/s；0.0075kg•m/s；碰撞中mv的矢量和是守衡的量．

點評 本題考查了實驗數(shù)據(jù)分析，由圖象求出小球的位移與對應(yīng)的時間，應(yīng)用速度公式與動量的計算公式即可正確解題．