Question

18．如圖甲所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車，甲車系一穿過打點計時器的紙帶，啟動打點計時器甲車受到水平向右的沖量．運(yùn)動一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動．
紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運(yùn)動情況如圖乙所示，電源頻率為50Hz，則碰撞前甲車運(yùn)動速度大小為0.6 m/s，甲、乙兩車的質(zhì)量比m_甲：m_乙=2：1．

Answer 1

分析 明確實驗原理，根據(jù)紙帶可分析碰撞前后的對應(yīng)的點跡；由速度公式求出速度，然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求出質(zhì)量與速度的乘積，分析實驗數(shù)據(jù)然后得出結(jié)論

解答 解：由紙帶及刻度尺可得碰前甲車兩點間的距離應(yīng)為：
X=12mm=12×10^-3m；
則甲車的速度為：
v₁=$\frac{X}{t}$=$\frac{12×10^{-3}}{0.02}$ m/s=0.6 m/s．
同理可知，碰后兩車的共同速度為：
v₂=$\frac{8×10^{-3}}{0.02}$ m/s=0.4 m/s．
由動量守恒定律有：
m_甲v₁=（m_甲+m_乙）v₂．
由此得甲、乙兩車的質(zhì)量比為：
$\frac{m_{甲}}{m_{乙}}$=$\frac{v_{2}}{v_{1}-v_{2}}$=$\frac{0.4}{0.6-0.4}$=$\frac{2}{1}$
故答案為：0.6，2：1．

點評 本題考查了驗證動量守恒定律實驗，由圖示紙帶求出小車的位移、由速度公式求出小車的速度即可正確解題，解題時要注意單位換算．