Question

【題目】某同學設計了驗證動量守恒定律的實驗。所用器材：固定有光電門的長木板、數字計時器、一端帶有遮光片的滑塊A（總質量為M）、粘有橡皮泥的滑塊B（總質量為m）等。將長木板水平放置，遮光片寬度為d（d很小），重力加速度為g，用相應的已知物理量符號回答下列問題：

(1)如圖（a）所示，使A具有某一初速度，記錄下遮光片經過光電門的時間t和A停止滑動時遮光片與光電門的距離L，則A經過光電門時的速度可表示為v=___；A與木板間的動摩擦因數μ=____；

(2)如圖（b）所示，仍使A具有某一初速度，并與靜止在正前方的B發生碰撞（碰撞時間極短），撞后粘在一起繼續滑行。該同學記錄了遮光片經過光電門的時間t0，A、B撞前B左端距光電門的距離s1，以及A、B撞后它們一起滑行的距離s2，若A 、B材料相同，它們與木板間的動摩擦因數用字母μ表示，如需驗證A、B系統碰撞時滿足動量守恒定律，只需驗證_______________成立即可。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)[1]由于遮光片通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度，故

[2]由勻變速直線運動速度位移公式得，即有

解得

(2)[3]A經過光電門的速度為

由勻變速直線運動速度位移公式有

A與B碰撞前的速度為

同理可得碰撞后AB的速度為

即

若A、B系統碰撞時滿足動量守恒定律

即