Question

（2014?孝感二模）用两个大小相同的小球在光滑水平面上的正碰来“探究碰撞中的不变量”实验，入射小球m1=

（2014?孝感二模）用两个大小相同的小球在光滑水平面上的正碰来“探究碰撞中的不变量”实验，入射小球m1=15g，原来静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图所示，则碰撞前系统总动量p=______，撞后系统的总动量p′=______，假设碰撞作用时间△t=0.01s，则碰撞时两球间的平均作用力为______N．?

Answer 1

由图象可知，碰前入射小球的速度：
v₁=

x1

t1

=

0.2m

0.2s

=1m/s，被碰球的速度：v₂=0，
碰后入射球的速度：
v₁′=

x1′

t1′

=

0.3m?0.2m

0.4s?0.2s

=0.5m/s，
被碰球碰后的速度：
v₂′=

x2′

t2′

=

0.35m?0.2m

0.4s?0.2s

=0.75m/s，
碰前系统总动量：p=m₁v₁+m₂v₂=0.015kg?m/s，
入射小球碰撞后的m₁v₁′=0.0075kg/s，
被碰小球碰撞后的：m₂v₂=0.0075kg?m/s，
碰后系统的总动量：p′=m₁v₁′+m₂v₂′=0.015kg?m/s．
对入射球，由动量定理得：m₁v₁′-m₁v₁=Ft，
解得，碰撞过程两球间的平均作用力：F=-0.75N，负号表示方向；
故答案为：0.015kg?m/s；0.015kg?m/s；0.75．