Question

A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導(dǎo)軌上相向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短)。用閃光照相，閃光4次攝得的閃光照片如下圖所示。已知閃光的時(shí)間間隔為Δt，而閃光本身持續(xù)時(shí)間極短，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0-80cm刻度范圍內(nèi)，且第一次閃光時(shí)，滑塊A恰好通過(guò)x=55cm處，滑塊B恰好通過(guò)x=70cm處，問(wèn)：

(1)碰撞發(fā)生在何處?

(2)碰撞發(fā)生在第一次閃光后多長(zhǎng)時(shí)間?   

(3)設(shè)兩滑塊的質(zhì)量之比為m_A：m_B=2：3，試分析碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是否相等?

 

Answer 1

【答案】

（1）60cm（2）Δt/2（3）碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和相等.

【解析】 （1）從已知條件可知，碰后滑塊B靜止，故可知碰撞發(fā)生在60cm處。（2）由圖可知，在60cm發(fā)生碰撞后，滑塊A做勻速運(yùn)動(dòng)，每一個(gè)Δt時(shí)間內(nèi)的位移為20cm，從60cm處到50cm處，可以看出在第一次閃光后，滑塊A的位移只有10cm故碰撞后，到第二次閃光時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為Δt/2，可以得出碰撞發(fā)生在第一次閃光后Δt/2時(shí)間。（3）碰撞前滑塊A的速度為，滑塊B的速度；兩個(gè)滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為：

碰撞后滑塊A的速度為：，滑塊B的速度為0，兩個(gè)滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為：

，所以，碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和相等。

思路分析：本題要緊緊抓住題干給出的信息，結(jié)合閃光照片獲取有效信息，如滑塊B只有兩閃光圖像，意味著肯定有重合在一起的，從而分析出碰撞后滑塊B一定是靜止的，得出碰撞的位置。后面的問(wèn)題就可以從滑塊Ａ出發(fā)，分別得出滑塊A和B的碰撞前后的速度，得以解答問(wèn)題。

試題點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)閃光照片的識(shí)別能力，能夠根據(jù)照片上給的信息求解，對(duì)能力要求較高。