[题目]为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个物块的碰撞是否为弹性碰撞即碰撞过程中没有机械能损失.某同学选取了两个与水平面间动摩擦因数相同.体积相同.但质量不相等的正方体物块.其中物块A的质量大于物块B的质量.计算时A物块和B物块均可以看成质点.按下述步骤做了如下实验: a.按图示安装好实验装置.轨道QM为弧槽.MN为水平粗糙直轨道.M为弧槽与直轨道的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个物块的碰撞是否为弹性碰撞即碰撞过程中没有机械能损失，某同学选取了两个与水平面间动摩擦因数相同、体积相同、但质量不相等的正方体物块，其中物块A的质量大于物块B的质量，计算时A物块和B物块均可以看成质点，按下述步骤做了如下实验：

a.按图示安装好实验装置，轨道QM为弧槽，MN为水平粗糙直轨道，M为弧槽与直轨道的切点。在直轨道上选取一位置P用笔标记，使MP之间的距离稍大于两物块的宽度；

b.先不放B物块，将A物块由弧槽的某一位置由静止释放，物块停下后测出物块A从P点开始滑行的距离s0；

c.将物块B放在P处，将A物块从弧槽的同一位置由静止释放，与B碰撞后各自滑行一段时间停止，测出A、B从P点开始滑行的距离分别为s1、s2；

根据该同学实验，回答下列问题：

(1)本实验中，__________（填“需要”或“不需要”）测出两物块的质量；

(2)若测得A、B两物块质量分别为m1、m2，请写出两物块碰撞的动量守恒表达式________；若该碰撞为弹性碰撞，请写出碰撞时机械能守恒表达式__________。

【答案】需要

【解析】

（1）[1]设滑块与水平面间的动摩擦因数为，滑块在水平面上运动过程，A物块碰撞前，由动能定理得

解得

A、B物块碰撞后，由动能定理得

，

解得，；

如果碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有

将代入、，，可得

故本实验中需要测出两物块的质量；

（2）[2]由（1）分析可知，若测得A、B两物块质量分别为m1、m2，则两物块碰撞的动量守恒表达式为

[3]若该碰撞为弹性碰撞，由机械能守恒定律得

将代入、，，可得

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