(2019届高三·上饶六校联考)利用如图所示的装置可以“测定滑块与桌面间的动摩擦因数”和“验证碰撞中的动量守恒”,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出小滑块在水平桌面滑行的距离x1(图甲);然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙),圆弧轨道的半径为R,A和B完全相同,重力加速度为g。
(1)小滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=__________(用R和g表示)。
(2)小滑块与桌面间的动摩擦因数μ=________(用R和x1表示)。
(3)若x1和x2的比值=________,则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。
(1) (2) (3)4
【解析】:(1)由动能定理可得:,故。
(2)对物块A全过程用动能定理可得:,故。
(3)若碰撞中动量守恒,则有:,再对碰后的A、B物体分析,由能量守恒定律可知:,代入解得:,即可证明动量守恒。