Question

【題目】用兩個大小相同的小球在光滑水平面上的碰撞來驗證動量守恒定律．入射小球質量m1＝15g，原來靜止的被碰小球質量m2＝10g．由實驗測得它們在碰撞前后的x－t圖像如圖所示，則碰撞前系統總動量p＝__________ kg·m/s，碰撞后被碰小球的x－t圖像是圖中__________（選填“①”或“②”）所示的圖像；假設碰撞作用時間t＝0.01s，則碰撞時兩球間的平均作用力大小為__________N．

Answer 1

【答案】0.015kg·m/s ① 0.75N

【解析】

[1]．由圖象可知，碰前入射小球的速度：

被碰球的速度：

v2=0

碰前系統總動量：

p=m1v1+m2v2=0.015kgm/s

[2]．碰撞后被碰小球的速度大于入射球的速度，可知圖中①是被碰球碰后的x-t圖像；

[3]．碰后入射球的速度：

對入射球，由動量定理得：

m1v1′-m1v1=Ft

解得碰撞過程兩球間的平均作用力：

F=-0.75N

負號表示方向；