Question

為了驗證碰撞中的動量守恒，實驗宜在氣墊導軌上進行，這樣就可以大大減小阻力，使滑塊在碰撞前后的運動可以看成是勻速運動，使實驗的可靠性及準確度得以提高，在某次實驗中，A、B兩鋁制滑塊在一個水平氣墊導軌上相碰，用閃光照相每隔0.2s的時間拍攝一次照片，每次拍攝閃光的延續時間很短，可以忽略不計，如圖所示，已知A、B之間的質量關系是m_B=1.5m_A，拍攝進行了4次，第一次是在兩滑塊相撞之前，以后的三次是在碰撞之后，A原來處于靜止狀態，設A、B滑塊在拍攝閃光照片的這段時間內是在10cm至105cm這段范圍內運動，（以滑塊上的箭頭位置為準），根據閃光照片得出的結論中說法正確的是（　　）

A．碰后A的速度為1.5 m/s

B．碰后B的速度為1.5 m/s

C．通過這幅圖片我們得到的結論是A、B組成的系統動量守恒

D．通過這幅圖片我們得到的結論是A、B組成的系統動量不守恒

Answer 1

分析：本實驗為了驗證動量守恒定律設置滑塊在 氣墊導軌上碰撞，利用平均速度代替瞬時速度，計算前后的動量，在實驗誤差允許的范圍內相等，則動量守恒定律得到驗證．

解答：解：B水平向右運動碰撞A后，A、B均水平向右勻速運動，A在前，B在后，A的速度較大，根據圖片，碰后A、B的速度分別為：
v_A=

105-75

0.2

×10-2m/s=1.5m/s
v_B=

80-60

0.2

×10-2m/s=1m/s，故A正確，B錯誤．
碰撞后B從30cm處運動到40cm處需要的時間為0.1s，碰前B從10cm處運動到30cm處需要的時間就為：
0.2s-0.1s=0.1s
可求得碰撞前B的速度為：v₀=2m/s；因為：m_B=1.5m_A，m_Bv₀=m_Av_A+m_Bv_B，所以系統動量守恒，故C正確，D錯誤．
故選AC．

點評：考查了關于動量守恒的基礎知識，要注意氣墊導軌要水平才能滿足動量守恒，這是一道基礎實驗題．