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用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律,用频闪照相机闪光4次拍得照片如图乙所示,已知闪光时间间隔为△t=0.02s,闪光本身持续时间极短,已知在这4次闪光的时间内A、B均在0~80cm范

题目详情
用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律,用频闪照相机闪光4次拍得照片如图乙所示,已知闪光时间间隔为△t=0.02s,闪光本身持续时间极短,已知在这4次闪光的时间内A、B均在0~80cm范围内且第一次闪光时,A恰好过x=55cm处,B恰好过x=70cm处,则由图可知:
作业帮
(1)两滑块在x=___cm处相碰.
(2)两滑块在第一次闪光后t=___s时发生碰撞.
(3)若碰撞过程中满足动量守恒,则A、B两滑块的质量比为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间,碰撞后B静止,故碰撞发生在x=60cm处.
(2)碰撞后A向左做匀速运动,设其速度为vA′,
所以vA′•△t=20,
碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm,时间为t′
有vA′•t′=10,
第一次闪光到发生碰撞时间为t,
有t+t′=△t,
得t=
△t
2

(3)碰撞前,A的速度大小为:vA=
5
1
2
△t
=
10
△t
;B的速度大小为vB=
10
1
2
△t
=
20
△t

碰撞后,A的速度v′A=
20
△t
,取向左为正方向,
则由动量守恒定律可知:
mAv′A=mAvA-mBvB
解得:mA:mB=2:3
故答案为:(1)60;(2)
△t
2
;(3)2:3
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