Question

【題目】某同學設計了一個用打點計時器探究碰撞過程中不變量的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續做勻速運動，他設計的具體裝置如圖所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

（1）若已得到打點紙帶如圖所示，并將測得的各計數點間距離標在圖上，A點是運動起始的第一點，則應選_____段來計算A的碰前速度，應選　_____　段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空填“AB’’或“BC“或“CD“或“DE”）．

（2）已測得小車A的質量m1=0.40kg，小車B的質量m2=0.20kg，由以上測量結果可得：碰前mAvA+mBvB

=___kgm/s；碰后mAvA′+mBvB′=___kgm/s．并比較碰撞前后所得數據，得出結論：___．

Answer 1

【答案】 BC DE 0.420 0.417 在誤差允許的范圍內，小車A、B組成的系統碰撞前后總動量守恒

【解析】（1）由于碰撞之后共同勻速運動的速度小于碰撞之前A獨自運動的速度，故AC應在碰撞之前，DE應在碰撞之后，推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內通過的位移相同，故BC段為勻速運動的階段，故選BC計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內通過相同的位移，故應選DE段來計算碰后共同的速度。

（2）碰前A的速度為：，則碰前系統的動量即A的動量：P1=mAvA+mBvB =0.420 kgm/s，碰后AB共同的速度為：，碰后的總動量P2=（mA+mB）vAB=0.417kgm/s；由實驗數據可知：在誤差允許的范圍內，小車A、B組成的系統碰撞前后總動量守恒。