Question

A、B兩小物塊在一水平長直氣墊導軌上相碰，用頻閃照相機每隔時間t連續拍照四次，拍得如圖6所示的照片.已知四次拍照時兩小物塊均在圖示坐標范圍內，不計兩小物塊的大小及碰撞過程所用的時間，則由此照片可判斷（　　）

圖6

A．第一次拍照時物塊A在55 cm處，并且ma∶mb=1∶3

B．第一次拍照時物塊A在10 cm處，并且ma∶mb=1∶3

C．第一次拍照時物塊A在55 cm處，并且ma∶mb=1∶5

D．第一次拍照時物塊A在10 cm處，并且ma∶mb=1∶5

Answer 1

B?

由題意“四次拍照時兩小物塊均在圖示坐標范圍內”可以判斷出，B物塊在碰撞前處于靜止狀態，A在碰撞前沿x軸正方向運動，碰撞后A沿x軸負方向運動，B沿x軸正方向運動，由此得出碰撞發生在x="60" cm的d點處（即B碰撞前所處的位置）.碰撞是在第三次拍照與第四次拍照之間發生，第四次拍照時A運動到x="55" cm的e點處，B運動到x="65" cm的f點處，從而可知第一次拍照時，A在x="10" cm的a點處沿x軸正方向運動；第二、三次拍照時分別在x="30" cm的b點處和x="50" cm的c點處.碰撞前，A的速度v_a=L_ab/t，設碰撞后到第四次拍照的時間為t′，有t′=t-L_cd/v_a=t/2;碰撞后，A、B的速度分別為v_b′=所以v_a′和v_b′的大小相等，都等于v_a;由動量守恒，有：m_av_a=-m_av_a′+m_bv_b′,以上各式聯立，解得