Question

12．在“探究碰撞中的不變量”的實驗中稱得入射小球1的質(zhì)量m₁=15g，被碰小球2的質(zhì)量m₂=10g，由實驗得出它們在碰撞前后的位移-時間圖線如圖中的1、1′、2所示，則由圖可知，入射小球在碰前m₁v₁=0.015kg•m/s，入射小球在碰后m₁v₁′=0.0075kg•m/s，被碰小球m₂v₂=0.0075kg•m/s．由此可得出結(jié)論碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒．

Answer 1

分析 由速度圖象求出小球的位移與對應的時間，由速度公式求出小球的速度，然后根據(jù)動量的計算公式求出小球的動量，最后分析實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論．

解答 解：由圖象可知，碰前入射小球的速度：
v₁=$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.2}{0.2}$=1m/s，
碰后入射球的速度：
v₁′=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{0.3-0.2}{0.4-0.2}$=0.5m/s，
被碰球碰后的速度：
v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.35-0.2}{0.4-0.2}$=0.75m/s，
入射球碰前的動量：p=m₁v₁=0.015×1=0.015kg•m/s，
入射小球碰撞后的m₁v₁′=0.015×0.5=0.0075kgm•/s，
被碰小球碰撞后的：m₂v₂=0.01×0.75=0.0075kg•m/s，
碰后系統(tǒng)的總動量：p′=m₁v₁′+m₂v₂′=0.0075+0.0075=0.0150kg•m/s．
通過計算發(fā)現(xiàn)：兩小球碰撞前后的動量相等，即：碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒．
故答案為：0.015；0.0075；0.0075；碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒．

點評 本題考查了實驗數(shù)據(jù)分析，由圖象求出小球的位移與對應的時間，應用速度公式與動量的計算公式即可正確解題，注意明確驗證動量守恒的基本方法．