Question

6．利用气垫导轨通过闪光照相进行“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图中的乙（填“甲”或“乙”）、若要求碰撞动能损失最小则应选图中的甲．（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） 
（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，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示．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0～80cm 的范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10cm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2.5T时刻，A、B两滑块质量比m_A：m_B=2：3．

Answer 1

分析 （1）碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，弹性碰撞时能量损失很小；而非弹性碰撞时损失最大．
（2）A开始做匀速直线运动，根据题意知，每个T内运行20cm，B开始处于静止，通过碰后速度的大小关系判断出质量的关系．

解答 解：（1）乙图中由于装有撞针和橡皮泥，则两物体相碰时成为一体，机械能的损失最大；而甲图中采用弹性圈，二者碰后即分离，此种情况下，机械能的损失最小，机械能几乎不变；
故答案为：乙；  甲
（2）由图可知，前两次闪光中A的位移相同，AB不可能相碰；而由题意可知，B开始时静止，而碰后B一定向右运动，故只能静止在在60cm处，故可知，A在第1次闪光后的2.5T时发生碰撞；
设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为$\frac{v}{2}$，碰后B的速度为v，向右为正方向；
根据动量守恒定律得，mAv=-mA•$\frac{v}{2}$+mBv，
解得$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{2}{3}$．
故答案为：（1）乙　甲　　　　（2）2.5T　2：3

点评 解决本题的关键明确实验原理，知道通过相等时间间隔内运行的位移得出A物体碰撞前后的速度关系，以及碰后A、B的速度关系，结合动量守恒定律进行求解