Question

18．如圖所示，為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上的適中位置分別安裝有光電門，導(dǎo)軌上靠近寬度為d，計時器接通電源后，中間滑塊靜止，讓左端的滑塊以一定的速度向右運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動．實驗測得左邊滑塊通過左邊光電門的時間為△t₁，右邊的滑塊通過右側(cè)光電門的時間為△t₂，那么
（1）碰撞前后左邊滑塊的動量大小為m$\fracgxuvbpx{△t_{1}}$，兩滑塊的總動量大小為m$\fracnt492hl{△t_{1}}$．
（2）碰撞后兩滑塊的總動量大小為2m$\fracnjaconm{△t_{2}}$．
（3）若碰撞過程中動量守恒，則應(yīng)滿足$\frac{1}{△t_{1}}$=$\frac{2}{△t_{2}}$．

Answer 1

分析 根據(jù)平均速度公式可求得碰撞前后的速度大小，再根據(jù)動量守恒定律列式，聯(lián)立即可確定如何驗證動量是否守恒．

解答 解：（1）已知寬度為d，由于d較小，故可以視d過程的平均速度為滑塊的瞬時速度，則對碰前過程分析，有：
v₁=$\fracmk4959v{△t_{1}}$；
則動量P₁=m$\fracxnivbes{△t_{1}}$；
由于右邊滑塊靜止，故總動量P_總=m$\frac4jgw2v9{△t_{1}}$；
（2）碰后兩物體速度相同，根據(jù)平均速度公式可知，
v₂=$\fracm9w9mt9{△t_{2}}$；
碰后動量P₂=2m$\fracrtzuhos{△t_{2}}$；
（3）要保證動量守恒，應(yīng)使碰撞前后總動量守恒，則有：
m$\fracqlrx4cq{△t_{1}}$=2m$\fracvno4eia{△t_{2}}$
化簡可得：
$\frac{1}{△t_{1}}$=$\frac{2}{△t_{2}}$
故答案為：（1）m$\fracoqpkhb9{△t_{1}}$；m$\fracwmh4cpx{△t_{1}}$；（2）2m$\fracnyeu9il{△t_{2}}$；（3）$\frac{1}{△t_{1}}$=$\frac{2}{△t_{2}}$

點評 本題考查驗證動量守恒定律的實驗，要注意明確實驗原理，知道利用平均速度方法求解瞬時速度，同時明確動量守恒的基本原理，從而得出對應(yīng)的表達式．