2022年6月5日10時(shí)44分，神舟十四號(hào)飛船搭載航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲，成功發(fā)射，并與空間站核心艙順利對(duì)接。神舟十四號(hào)飛行乘組將首次利用位于問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙實(shí)施兩到三次出艙活動(dòng)，并將繼續(xù)開展天宮課堂。假設(shè)劉洋想用如圖所示裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，粗糙導(dǎo)軌水平放置，擋光板寬度為9.0mm,兩滑塊A、B被彈簧（圖中未畫出）彈開后，左側(cè)A滑塊通過(guò)左側(cè)的光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為0.040s,右側(cè)B滑塊通過(guò)右側(cè)的光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為0.060s,A、B質(zhì)量未知。質(zhì)量的測(cè)量是通過(guò)艙壁上打開的一個(gè)支架形狀的質(zhì)量測(cè)量?jī)x完成的。由牛頓第二定律F=ma可知，如果給物體施加一個(gè)已知的力，并測(cè)得物體在這個(gè)力作用下的加速度，就可以求出物體的質(zhì)量。這就是動(dòng)力學(xué)測(cè)量質(zhì)量的方法。
（1）如圖，假如航天員在A、B兩滑塊中間夾了一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的壓力傳感器，現(xiàn)讓艙壁支架給B滑塊一個(gè)恒力F，此時(shí)壓力傳感器示數(shù)為N₁。將A、B對(duì)換位置，給A施加相同的恒力F，壓力傳感器示數(shù)為N₂。據(jù)此可知A、B兩滑塊的質(zhì)量之比m_A：m_B=

N₁：N₂

N₁：N₂

。（用N₁、N₂表示）

（2）在計(jì)算機(jī)設(shè)定的恒力F作用下，物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，用測(cè)量裝置能夠測(cè)量出支架作用距離x和時(shí)間t,從而計(jì)算出加速度a=

2

x

t

2

2

x

t

2

（用x、t表示）。這樣，我們就能夠計(jì)算出A滑塊的質(zhì)量m_A=

N

1

t

2

2

x

N

1

t

2

2

x

（用N₁、x、t表示）。
（3）若測(cè)出左側(cè)A滑塊質(zhì)量為100g,A滑塊m₁v₁的大小為

0.0255

0.0255

kg?m/s,右側(cè)B滑塊質(zhì)量為150g,兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和m₁v₁+m₂v₂=

0

0

kg?m/s。
（4）對(duì)于在天宮二號(hào)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是

C

C

。
A.可以用天平測(cè)出A、B物塊的質(zhì)量
B.因?qū)к壌植?，?yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，先要平衡摩擦力
C.這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以估算出彈簧的彈性勢(shì)能E_p=

1

2

m₁v₁²+

1

2

m₂v₂²
D.兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積的矢量和m₁v₁+m₂v₂式中的v₁、v₂都是速度的大小