Question

【題目】2019年9月，我國(guó)成功完成了高速下列車實(shí)車對(duì)撞實(shí)驗(yàn)。標(biāo)志著我國(guó)高速列車被動(dòng)安全技術(shù)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。某學(xué)習(xí)小組受此啟發(fā)，設(shè)計(jì)了如下碰撞實(shí)驗(yàn)，探究其中的能量損耗問題，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了質(zhì)量分別為0.20kg、0.20kg、0.40kg的滑塊A、B、C，滑塊A右側(cè)帶有自動(dòng)鎖扣，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）的紙帶相連，滑塊B、C左側(cè)均帶有自動(dòng)鎖扣，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率。

調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置A、B兩個(gè)滑塊，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使滑塊A以某一速度與靜止的滑塊B相碰并粘合在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄的數(shù)據(jù)如圖所示；用滑塊C替代滑塊B，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，紙帶數(shù)據(jù)如圖所示。

根據(jù)紙帶記錄的數(shù)據(jù)，滑塊A與B碰撞過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能為______J，滑塊A與C碰撞過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能為______J。（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，被碰物體質(zhì)量增大，系統(tǒng)損失的動(dòng)能______（填“增大”“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】0.46 0.61 增大

【解析】

[1] A、B兩滑塊碰撞之前，A的速度：

A、B兩滑塊碰撞之前，A的動(dòng)能：

A、B兩滑塊碰撞之后，整體的速度：

A、B兩滑塊碰撞之后，整體的動(dòng)能：

滑塊A與B碰撞過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能為:

[2]滑塊A與C碰撞之后，整體的速度：

滑塊A與C碰撞之后，整體的動(dòng)能：

滑塊A與C碰撞過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能為:

[3] 因?yàn)?/span>，可見被碰物體質(zhì)量增大，系統(tǒng)損失的動(dòng)能增大。