2017-2018学年人教版选修3-5 第十六章 1.实验:探究碰撞中的不变量 学案3
2017-2018学年人教版选修3-5 第十六章 1.实验:探究碰撞中的不变量 学案3第2页

mv2 m1v12+m2v22 m1v1′2+m2v2′2 ... ... ... 五、实验结论

经过验证后可知,在误差允许的范围内,碰撞前后不变的量是物体的质量与速度的乘积,即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.

活动巧用

【例1】 A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短),用闪光相机照相,闪光4次摄得的闪光照片如图16-1-1所示,已知闪光的时间间隔为Δts,而闪光本身持续时间极短,在这4次闪光的瞬间,A、B两滑块均在0~80 cm刻度范围内,且第一次闪光时,滑块A恰好通过x=55 cm处,滑块B恰好通过x=70cm处,问:

图16-1-1

(1)碰撞发生在何处?

(2)碰撞发生在第一次闪光后多少时间?

(3)两滑块的质量之比等于多少?

思路解析:(1)据题意可判定: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=60 cm处.①

(2)碰撞后A向左做匀速运动,设其速度为vA′,vA′Δt=20 cm②

从碰撞到第二次闪光时A向左运动10 cm,时间为t′,有vA′t′=10 cm③

设第一次闪光到发生碰撞时间为t,有:

t+t′=Δt④

由②③④可得:t=Δt/2 s.⑤

(3)取向右为正方向

碰撞前:A的速度cm/s⑥

B的速度cm/s⑦

碰撞后:A的速度cm/s⑧

B的速度⑨

在碰撞过程中,

mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′⑩

由⑥⑦⑧⑨⑩可得:ma∶mb=2∶3.