物理課件：科學(xué)驗(yàn)證：動(dòng)量守恒定律

第3節(jié)科學(xué)驗(yàn)證:動(dòng)量守恒定律必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

1.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。2.體會(huì)將不易測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為易測(cè)量的物理量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想。【實(shí)驗(yàn)器材】斜槽軌道、_______________________、白紙、復(fù)寫(xiě)紙、_______、天平(附砝碼)、毫米刻度尺、_____。半徑相等的鋼球和玻璃球小鉛錘圓規(guī)【實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)】1.實(shí)驗(yàn)的基本思想——

將不易測(cè)量的瞬時(shí)速度變?yōu)槿菀诇y(cè)量的長(zhǎng)度。2.實(shí)驗(yàn)原理:使質(zhì)量分別為m1和m2的兩小球發(fā)生正碰,若碰前球A的速度為v1,球B靜止,碰后的速度分別為v′1和v′2,如果滿足m1v1=_____________則結(jié)論得證。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)量速度,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。m1v′1+m2v′2讓入射球A從同一位置C釋放,測(cè)出不發(fā)生碰撞時(shí)球A飛出的水平距離lOP,再測(cè)出球A、B碰撞后分別飛出的水平距離lOM、lON。只要驗(yàn)證m1lOP=m1lOM+m2lON,即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】一、實(shí)驗(yàn)步驟1.用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量。2.將斜槽固定在桌邊并使其末端水平。在地板上鋪上白紙和復(fù)寫(xiě)紙,通過(guò)小鉛錘將斜槽末端在紙上的投影記為O點(diǎn)。3.首先讓球A多次從斜槽C點(diǎn)由靜止釋放,落在復(fù)寫(xiě)紙上,重復(fù)多次。4.再將球B放在槽口末端,讓球A從C點(diǎn)由靜止釋放,撞擊球B,兩球落在復(fù)寫(xiě)紙上,重復(fù)多次。5.取下白紙,用圓規(guī)找到落點(diǎn)的平均位置P點(diǎn)、M點(diǎn)、N點(diǎn),用刻度尺測(cè)出lOP、lOM和lON。6.改變C點(diǎn)位置,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)?！舅伎肌び懻摗繉?shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意哪幾個(gè)方面的操作問(wèn)題? (科學(xué)思維)提示:(1)斜槽末端保持水平。(2)每次均要從同一位置由靜止釋放。(3)根據(jù)球的落點(diǎn)區(qū)域用圓規(guī)找到圓心。二、數(shù)據(jù)收集與分析1.分別測(cè)出兩小球質(zhì)量以及碰前球A的落地點(diǎn)到O的距離lOP和碰后球A和球B的落地點(diǎn)到O的距離lOM和lON,根據(jù)所測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算mA·lOP與mAlOM+mBlON,并比較其數(shù)值關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許范圍內(nèi),發(fā)生一維碰撞的兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒?！舅伎肌び懻摗勘緦?shí)驗(yàn)中,為什么要使兩小球在一條直線上發(fā)生碰撞? (科學(xué)思維)提示:動(dòng)量本身是矢量,矢量合成遵循平行四邊形定則,如果不是一維碰撞,合動(dòng)量很難計(jì)算?！菊`差分析】

1.每次釋放位置不完全相同、空氣阻力等造成誤差。2.測(cè)量、操作不夠準(zhǔn)確造成偶然誤差:①質(zhì)量測(cè)量所造成的誤差。②長(zhǎng)度測(cè)量所造成的誤差。實(shí)驗(yàn)研析·素養(yǎng)遷移類型一實(shí)驗(yàn)操作【典例1】用如圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)。 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(1)實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是________。

A.軌道末端的切線必須是水平的B.斜槽軌道必須光滑C.入射球m1每次必須從同一高度滾下D.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度(2)實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量的是________。

A.小球的質(zhì)量m1和m2B.小球半徑R1和R2C.桌面離地的高度HD.小球起始高度E.從兩球相碰到兩球落地的時(shí)間F.小球m1單獨(dú)滾下的水平距離G.兩小球m1和m2相碰后飛出的水平距離【解題探究】(1)實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)將不容易測(cè)量的速度轉(zhuǎn)化為容易測(cè)量的長(zhǎng)度?提示:利用平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),高度相同則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,水平距離的大小代表水平速度的大小。(2)本實(shí)驗(yàn)需要獲取哪些數(shù)據(jù)才能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論?提示:要測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量,碰撞前球A落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及碰撞后兩小球各自落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離?！窘馕觥?1)要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng),則軌道的末端必須水平,故A正確;“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,是通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),對(duì)斜槽是否光滑沒(méi)有要求,故B錯(cuò)誤;要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,故C正確;要保證碰撞后都做平拋運(yùn)動(dòng),兩球要發(fā)生正碰,碰撞的瞬間,入射球與被碰球的球心應(yīng)在同一水平高度,兩球心的連線應(yīng)與軌道末端的切線平行,因此兩球半徑應(yīng)該相同,故D正確。(2)測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比),用來(lái)表示出球的動(dòng)量,故A正確;不需要測(cè)量A球或B球的半徑,故B錯(cuò)誤;根據(jù)平拋規(guī)律可知,小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相同的,不需要測(cè)量桌面的高度,故C錯(cuò)誤;不需要測(cè)量小球起始點(diǎn)的高度,故D錯(cuò)誤;小球做平拋運(yùn)動(dòng),落地時(shí)間相同,不需要測(cè)量時(shí)間,故E錯(cuò)誤;需要測(cè)量小球m1單獨(dú)滾下的水平距離,由測(cè)量出的水平距離表示出碰撞前球的速度,故F正確;兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng),因此需要測(cè)量其水平距離從而確定其碰后速度大小,故G正確。答案:(1)A、C、D

(2)A、F、G類型二數(shù)據(jù)處理【典例2】?jī)晌煌瑢W(xué)用如圖甲所示裝置,通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)“探究碰撞中的不變量”。 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(1)測(cè)量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點(diǎn)的位置P,測(cè)得平拋射程為

;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N,測(cè)得平拋射程分別為

和

。本實(shí)驗(yàn)中表示碰撞前后不變量的表達(dá)式應(yīng)為_(kāi)_______。

(2)另一同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝:如圖乙所示,將白紙、復(fù)寫(xiě)紙固定在豎直放置的木條上,用來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,撞擊點(diǎn)為B′;然后將木條平移到圖中所示位置,入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,確定其撞擊點(diǎn)P′;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與球B相撞,確定球A和球B相撞后的撞擊點(diǎn)分別為M′和N′。測(cè)得B′與N′、P′、M′各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h3。該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中表示碰撞前后不變量的表達(dá)式應(yīng)為_(kāi)_______。

【解題探究】(1)如何根據(jù)所給長(zhǎng)度和質(zhì)量表示小球的動(dòng)量?提示:小球碰撞前后均做平拋運(yùn)動(dòng),且拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的高度差相等,即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),位移與速度成正比,故可用質(zhì)量與水平距離的乘積表示動(dòng)量。(2)如何根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的高度和水平距離計(jì)算小球的水平速度?提示:做平拋運(yùn)動(dòng)的小球,根據(jù)高度可以計(jì)算小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,再根據(jù)水平距離與時(shí)間可以計(jì)算小球水平方向的速度,從而求解動(dòng)量?！窘馕觥?1)小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),由于小球拋出點(diǎn)的高度相同,它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,它們的水平位移x與其初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度,若兩球相碰前后動(dòng)量守恒,則mAv0=mAv1+mBv2,又=v0t,=v1t,=v2t,代入得mA

。(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上h=gt2,平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=,設(shè)軌道末端到木條的水平位移為x,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vA=,vA′=,vB′=,如果碰撞過(guò)程滿足mAvA=mAvA′+mBvB′,將速度代入式中解得

答案:(1)類型三實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新【典例3】如圖所示是某興趣小組用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中連接小鋼球A的細(xì)線不可伸長(zhǎng),細(xì)線另一端與力傳感器(可實(shí)時(shí)記錄細(xì)線所受的拉力,圖中未畫(huà)出)相連并固定在O點(diǎn),水平氣墊導(dǎo)軌上的小滑塊B安裝有質(zhì)量可不計(jì)的遮光條,光電門與數(shù)字毫秒計(jì)連接可記錄遮光條的擋光時(shí)間。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)時(shí),先調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的高度和滑塊B的位置,使滑塊B與自由下垂時(shí)的鋼球A接觸而無(wú)壓力,且小鋼球A通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)能與滑塊B發(fā)生正碰,接著向左拉起小鋼球A到一定高度后釋放,球擺到最低點(diǎn)與滑塊B碰撞,碰撞后小鋼球A并沒(méi)有立即反向,碰撞時(shí)間極短。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)為完成實(shí)驗(yàn),除了毫秒計(jì)讀數(shù)Δt、碰撞前瞬間繩的拉力F1、碰撞結(jié)束瞬間繩的拉力F2、滑塊B質(zhì)量mB和遮光條寬度d外,還需要測(cè)量的物理量有

和________________;(并寫(xiě)出物理量的符號(hào))

(2)滑塊B通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度vB=________;(用題中物理量的符號(hào)來(lái)表示)

(3)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是___________________。

(用題中物理量的符號(hào)來(lái)表示)【解析】(1)在驗(yàn)證動(dòng)量守恒時(shí)要知道兩個(gè)物體的質(zhì)量和碰撞前后兩個(gè)物體的速度,所以需要測(cè)量小球A的質(zhì)量mA。利用牛頓第二定律F1-mAg=,F2-mAg=mA,求小球A碰前和碰后的速度,還需要知道繩子的長(zhǎng)度L。(2)滑塊B通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度:vB=。(3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:mAv1=mAv2+mBvB,整理得:所以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是:答案:(1)小球A的質(zhì)量mA繩子的長(zhǎng)度L

(2)(3)【創(chuàng)新評(píng)價(jià)】創(chuàng)新角度創(chuàng)新方案實(shí)驗(yàn)器材利用傳感器能得到拉力的大小,利用光電門可以求得vB,準(zhǔn)確又快捷課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.為驗(yàn)證動(dòng)量守恒,小明同學(xué)用如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn)。(1)若入射小球的質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球的質(zhì)量為m2,半徑為r2,則________。

A.m1>m2,r1>r2B.m1<m2,r1>r2C.m1>m2,r1=r2D.m1<m2,r1=r2(2)為完成此實(shí)驗(yàn),必須使用的器材有____________。

A.刻度尺B.秒表C.彈簧測(cè)力計(jì)D.天平(3)各小球的落地點(diǎn)如圖所示,若滿足動(dòng)量守恒,則必須滿足的表達(dá)式是_____。

【解析】(1)驗(yàn)證動(dòng)量守恒,兩小球發(fā)生對(duì)心碰撞,所以兩小球半徑相等,為了防止入射小球反彈,所以入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,m1>m2,r1=r2,A、B、D錯(cuò)誤,C正確。(2)實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離,所以需要刻度尺,因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)豎直高度相同,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,不需要測(cè)量時(shí)間,不需要秒表;驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律需要知道兩球質(zhì)量,所以需要天平,不需要彈簧測(cè)力計(jì),B、C錯(cuò)誤,A、D正確。(3)根據(jù)平拋規(guī)律可知:h=gt2,x=vt,因?yàn)槠綊伕叨认嗤?運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,根據(jù)水平方向上動(dòng)量守恒有:m1v1=m1v′1+m2v′2,聯(lián)立以上各式可得:答案:(1)C

(2)A、D

(3)

2.一同學(xué)采用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置,設(shè)計(jì)了“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置中的斜面和水平面之間用很短的平滑曲面連接,物塊通過(guò)平滑曲面時(shí)速度大小不變。實(shí)驗(yàn)步驟主要包括:①選取兩塊表面粗糙程度相同的物塊A、B。②將兩個(gè)粘扣分別釘?shù)絻晌飰K的側(cè)面上,使兩物塊相碰時(shí)能粘合在一起。③讓物塊A從斜面上某一位置O處由靜止開(kāi)始滑下,記下物塊A在水平面上停下的位置P(多次滑下以準(zhǔn)確確定位置P),如圖b所示。④在靠近斜面底端處放物塊B,并使帶有粘扣的一側(cè)朝左,標(biāo)出此時(shí)B所處位置M,如圖c所示,讓物塊A從同一位置O處由靜止開(kāi)始滑下,A、B碰撞后粘合在一起,標(biāo)出停止時(shí)兩物塊的位置N,如圖c所示。⑤用刻度尺測(cè)MP、MN的長(zhǎng)度s1和s2,用天平測(cè)出A、B的質(zhì)量mA、mB。(1)只要mA、mB、s1、s2之間滿足關(guān)系式___________________________,

就可以認(rèn)為碰撞瞬間A、B系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。(2)為了增大碰前物塊A的速度,可采取的措施有:①____________________;②____________________。

【解析】(1)設(shè)碰前物塊A的速度大小為v1,碰后瞬間物塊A、B的共同速度為v2,對(duì)未放物塊B時(shí)物塊A從M運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程,由動(dòng)能定理得-μmAg·s1=-,解得v1=,對(duì)碰撞后A、B一起從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程,由動(dòng)能定理可得-μ(mA+mB)gs2=-(mA+mB),解得v2=,碰撞瞬間若滿足動(dòng)量守恒,則應(yīng)有mAv1=(mA+mB)v2,即

,解得mA=(mA+mB)。即只要mA、mB、s1、s2之間滿足關(guān)系式mA=(mA+mB),碰撞瞬間A、B系統(tǒng)的總動(dòng)量就保持不變。(2)為了增大碰前物塊A的速度,可采取的措施有:①增加物塊A開(kāi)始下滑時(shí)的高度;②讓碰撞點(diǎn)盡量接近斜面底端。答案:(1)mA=(mA+mB)

(2)①增加物塊A開(kāi)始下滑時(shí)的高度②讓碰撞點(diǎn)盡量接近斜面底端3.某同學(xué)把兩個(gè)大小不同的物體用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮的彈簧,如圖所示,將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上,燒斷細(xì)線,觀察兩物體的運(yùn)動(dòng)情況,進(jìn)行必要的測(cè)量,探究物體間相互作用時(shí)的不變量。

(1)該同學(xué)還必須有的器材是__________________________;

(2)需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是_____________________________;

(3)根據(jù)課堂探究的不變量,本實(shí)驗(yàn)中表示碰撞前后不變量的表達(dá)式應(yīng)為_(kāi)___________________。(用測(cè)得的物理量符號(hào)表示)

【解析】物體離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng),取左邊物體的初速度方向?yàn)檎较?設(shè)兩物體質(zhì)量和平拋初速度分別為:m1、m2、v1、v2,平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為x1、x2,平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,需要驗(yàn)證的方程:0=m1v1-m2v2,其中:v1=,代入得到m1x1=m2x2,故需要測(cè)量?jī)晌矬w的質(zhì)量m1、m2和兩物體落地點(diǎn)分別到桌面兩側(cè)邊緣的水平距離x1、x2,需要的器材為刻度尺、天平。答案:(1)刻度尺、天平(2)兩物體的質(zhì)量m1、m2和兩物體落地點(diǎn)分別到桌面兩側(cè)邊緣的水平距離x1、x2(3)m1x1=m2x24.在用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時(shí),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d=3.00cm,兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片,并用細(xì)線連在一起,如圖所示。開(kāi)始時(shí)兩滑塊靜止,燒斷細(xì)線后,兩滑塊分別向左、右方向運(yùn)動(dòng)。擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間分別為Δt1=0.32s,Δt2=0.21s。則兩滑塊的速度大小分別為v1′=________m/s,v2′=________m/s(保留三位有效數(shù)字)。燒斷細(xì)線前m1v1+m2v2=____________________kg·m/s,燒斷細(xì)線后m1v1′+m2v2′=________kg·m/s?？傻玫降慕Y(jié)論是____________________。(取向左為速度的正方向)

【解析】?jī)苫瑝K速度v1′=m/s≈0.0938m/s,v2′=m/s≈-0.143m/s,燒斷細(xì)線前m1v1+m2v2=0,燒斷細(xì)線后m1v1′+m2v2′=(0.170×0.0938-0.110×0.143)kg·m/s=2.16×10-4

kg·m/s,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。答案:0.0938

0.143

0

2.16×10-4在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),兩滑塊質(zhì)量與各自速度的乘積之和為不變量5.“驗(yàn)證動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中,入射小球m1=15g,原來(lái)靜止的被碰小球m2=10g,由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬?、后的x-t圖像如圖所示,由圖可知,入射小球碰撞前的m1v1是________,入射小球碰撞后的m1v1′是________,被碰小球碰撞后的m2v2′是________,由此得出結(jié)論____________________________。

【解析】由題圖可知碰撞前入射小球m1的速度大小v1=m/s=1m/s,故碰撞前m1v1=0.015×1kg·m/s=0.015kg·m/s。碰撞后入射小球m1的速度大小v1′=

m/s=0.5m/s,被碰小球m2的速度大小v2′=m/s=0.75m/s,故m1v1′=0.015×0.5kg·m/s=0.0075kg·m/s,m2v2′=0.01×0.75kg·m/s=0.0075kg·m/s,可知m1v1=m1v1′+m2v2′,即碰撞中mv的矢量和是守恒量。答案:0.015kg·m/s

0.0075kg·m/s0.0075kg·m/s碰撞中mv的矢量和是守恒量6.用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒,質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上,離地面高度為H,O點(diǎn)到A球球心距離為L(zhǎng),使懸線在A球釋放前伸直,且線與豎直方向的夾角為α。A球釋放后擺到最低點(diǎn)時(shí)恰好與B球正碰,碰撞后,A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直方向夾角為β處,B球落到地面上,地面上鋪一張蓋有復(fù)寫(xiě)紙的白紙D,保持α角度不變。多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn)。(1)圖中s應(yīng)是B球初始位置到________的水平距離。

(2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有哪些?(3)實(shí)驗(yàn)中不變量遵循的關(guān)系式是怎樣的?【解析】由機(jī)械能守恒定律可知:mAgL(1-cosα)=,則A球向下擺到與B球相碰前的速度為vA=,碰后A球的速度v′A=,碰后B球做平拋運(yùn)動(dòng),v′B=。在碰撞中質(zhì)量與速度的乘積之和不變,則mAvA=mAv′A+mBv′B。故有

答案:(1)落地點(diǎn)(2)L、α、β、H、s、mA、mB(3)7.如圖甲所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車,甲車上系有一穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,當(dāng)甲車獲得水平向右的速度時(shí),隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng),紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運(yùn)動(dòng)情況,如圖乙所示,電源頻率為50Hz,則碰撞前甲車速度大小為_(kāi)_______m/s,碰撞后的共同速度大小為_(kāi)_______m/s。已測(cè)得甲小車的質(zhì)量m1=0.20kg,乙小車的質(zhì)量m2=0.10kg,由以上測(cè)量結(jié)果可得:碰前總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s,碰后總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s。

【解析】碰撞前Δx=1.2cm,碰撞后Δx′=0.8cm,T=0.02s,由v=得碰前v甲==0.6m/s;碰后v==0.4m/s。碰前總動(dòng)量p1=m1v1=0.2×0.6kg·m/s=0.12kg·m/s,碰后的總動(dòng)量:p2=(m1+m2)v2=0.3×0.4kg·m/s=0.12kg·m/s。答案:0.6

0.4

0.12

0.128.