Question

【題目】小明同學用如圖1所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗。他在水平放置的氣墊導軌左端安裝了一個彈射裝置滑塊甲被彈射裝置鎖定。若打開控制開關，滑塊甲可被彈射裝置向右彈出。他還在滑塊甲的右端和滑塊乙的左端裝上了彈性碰撞架（圖中未畫出），可保證在滑塊磁撞過程中能量損失極小。滑塊乙靜置于兩個光電門之間，滑塊甲和滑塊乙上裝有相同寬度的擋光片。

（1）該同學用游標卡尺測量擋光片的寬度d，如圖2所示，則d=______cm

（2）為使碰撞后兩滑塊能先后通過光電門2，則下列哪組滑塊能使實驗效果更好______。

A．M甲=50gM乙=50gB．M甲=50gM乙=l00gC．M甲=100gM乙=50g

（3）某次實驗時該同學記錄下滑塊甲通過光電門1的時間為△t1，滑塊乙通過光電門2的時間為△t2，滑塊甲通過光電門2的時間為△t3，則：

①只要等式______在誤差允許的范圍內成立，則可說明碰撞過程中動量守恒。

②只要等式______在誤差允許的范圍內成立則可說明這次碰撞為彈性碰撞。（注：以上2個等式必須用題目中所給的字母表示）

Answer 1

【答案】2.040 C

【解析】

第一空.游標卡尺的讀數為主尺與游標尺的示數之和，所以遮光片的寬度d=20mm+8×=20.40mm=2.040cm。

第二空.由于在碰撞面安裝了彈性支架，所以甲乙兩小車是彈性碰撞，若使被碰小車通過光電門2，由彈性碰撞公式知，只有被碰撞小車的質量小，且兩小車的質量相差大，則滿足要求；故選C.

第三空.以向右的方向為正方向，先求出碰撞前甲車的速度v0=，碰撞后乙、甲兩車的速度分別為v2=，v1=，根據動量守恒定律，若滿足M甲v0=M甲v1+M乙v2，則碰撞前后動量守恒.即：（或）

第四空.若機械能也守恒，則有：，將速度表達式代入后有：.