Question

【題目】某同學設計了一個用打點計時器做“驗證動量守恒定律”的實驗：在小車甲的前端粘有橡皮泥，接通打點計時器電源，施加外力推動小車甲使之開始做直線運動，然后與原來靜止在前方的小車乙相碰并粘合成一體，而后兩車繼續做勻速直線運動，他設計的具體裝置如圖（a）所示。在小車甲后連著紙帶，打點計時器打點頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。

（1）若已得到的打點紙帶如圖（b）所示，并測得各計數點間距標在圖上，A為運動起始的第一點，則應選________段計算小車甲的碰前速度，應選__________段來計算小車甲和乙碰后的共同速度。（均選填“AB”“BC”“CD”或“DE”）

（2）已測得小車甲的質量，小車乙的質量，由以上測量結果可得：碰前__________ ；碰后___________ 。

（3）通過計算，可得出的結論：__________________________________________。

Answer 1

【答案】 （1） BC DE （2）0.420 0.417 （3）在誤差允許范圍內，碰撞前、后兩個小車所組成的系統總動量守恒。

【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．故答案為BC、DE；（2）由圖可知，BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695m；碰前系統的動量即A的動量，則有： ；碰后的總動量為： ，碰撞前后動量近似相等；（3）在誤差允許范圍內，碰撞前、后兩個小車所組成的系統總動量守恒

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