探究碰撞中不变量的实验可在气垫导轨上进行这样可大大减小空气阻力使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动使实验的可靠性及准确度得以提高在某次实验中长度相等的两滑块在一水平长气垫导轨上相碰用闪光照相机每隔秒的时间拍摄一次照片每次拍摄时闪光的延续时间很短如图所示已知的质量分别为拍摄共进行了次第一次是在两滑块相撞之前以后的三次是在碰撞之后原来处于静止状态设滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在至这段范围内运动以滑

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159143. （2023•高新一中•高二上一月）探究碰撞中不变量的实验可在气垫导轨上进行，这样可大大减小空气阻力，使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动，使实验的可靠性及准确度得以提高.在某次实验中，长度相等的A、B两滑块在一水平长气垫导轨上相碰，用闪光照相机每隔0.4秒的时间拍摄一次照片。每次拍摄时闪光的延续时间很短，如图所示，已知A、B的质量分别为m_A=200g、m_B=320g,拍摄共进行了4次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后。A原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动，以滑块上的箭头位置为准，试根据闪光照片求出（计算结果均保留两位有效数字）：
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（1）碰撞前B滑块的速度为： m/s,碰撞后A、B两滑块的速度分别为 m/s、 m/s。
（2）根据闪光照片分析得到两滑块碰撞前后系统的动量分别是 kg?m/s、 kg?m/s,由此得出的结论是。

共享时间:2023-10-14 难度:1

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组卷

[考点]

验证动量守恒定律，

[答案]

（1）1.0，0.75，0.50；（2）0.32，0.31，在误差范围内，两滑块碰撞前后动量守恒。

[解析]

解：（1）由图分析可知碰撞后：滑块A、B的速度分别为

从发生碰撞到第二次拍摄照片，A滑块运动的时间为
t₁＝0.4s﹣0.2s＝0.2s
由此可知：从拍摄第二次照片到发生碰撞的时间为
t₂＝0.4s﹣0.2s＝0.2s
则碰撞前B滑块的速度为

（2）碰撞前系统的动量即B滑块的动量，根据动量的公式有
p＝m_Bv_B
解得
p＝0.32kg⋅m/s
碰撞后系统的总动量为
p'＝m_Av'_A+m_Bv'_B
p'＝0.31kg⋅m/s
故可得出结论：在误差范围内，两滑块碰撞前后动量守恒。
故答案为：（1）1.0，0.75，0.50；（2）0.32，0.31，在误差范围内，两滑块碰撞前后动量守恒。

[点评]

本题考查了"验证动量守恒定律，"，属于"基础题"，熟悉题型是解题的关键。

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（1）本实验必须测量的物理量有以下哪些　　。
A．小球a、b的质量m_a、m_b
B．小球a、b的半径r
C．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F．球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（2）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是　　。
（3）若测得各落点痕迹到O点的距离：OA＝2.68cm，OB＝8.62cm，OC＝11.50cm，并知两球的质量比为12：1，系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P'的百分误差