[推荐]物理（人教版）选修3-5试题：第十六章1实验：
探究碰撞中的不变量(2)
1 实验：探究碰撞中的不变量
1．如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为50 Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后的共同速度大小为________m/s.已测得甲小车的质量m1＝0.20 kg，乙小车的质量m2＝0.10 kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为________kg·m/s；碰后总动量为__________kg·m/s.
图甲
图乙
解析：碰撞前Δx＝1.2 cm，碰撞后Δx′＝0.8 cm，T＝0.02 s，由v＝得碰前v甲＝＝0.6 m/s；碰后v＝＝0.4 m/s.碰前总动量p1＝m1v1＝0.2×0.6 kg·m/s＝0.12 kg·m/s碰后的总动量：p2＝(m1＋m2)v2＝0.3×0.4 kg·m/s＝0.12 kg·m/s.
答案：0.6 0.4 0.12 0.12
2．(1)利用气垫导轨通过频闪照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验．实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的________(填“甲”或“乙”)；若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的________(填“甲”
或“乙”)(甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)．
图甲图乙
(2)某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的照片如图丙所示．已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80 cm 范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm处．若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的________________时刻，A、B两滑块质量比mA∶mB＝__________．
图丙
解析：(1)若要求碰撞时动能损失最大，则需两物体碰撞后结合在一起，故应选图中的乙；若要求碰撞动能损失最小则应使两物体发生完全弹性碰撞，即选图中的甲；(2)由图可知，第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm处；第二次A在x＝30 cm处；第三次A在x ＝50 cm处；碰撞在x＝60 cm处，从第三次闪光到碰撞的时间为，则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T时刻；若设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为－，B的速度为v，根据动量守恒定律可得：mAv ＝－mA·＋mB·v，解得：＝.
答案：(1)乙甲(2)2.5T 2∶3
3．如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz.开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用细绳连接，细绳烧断后，两个滑块向相反方向运动．已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g，根据照片记录的信息，细绳烧断后，A滑块做________运动，其速度大小为