Question

【題目】如圖所示，在“驗證動量守恒定律”的實驗中，將打點計時器固定在長導軌的左端，把紙帶穿過打點計時器，連在質量為0.6kg的小車A的后面，讓小車A讓某一速度向右運動，與靜止的質量相同的小車B碰撞。由于在兩小車碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時撞針將插入橡皮泥中，把兩個小車A、B連接在一起共同向右運動，電源的頻率為50Hz，則：

（1）為了盡可能滿足實驗需要的條件，下列所舉措施中可行的是_____。

A．兩小車A、B的質量必須相等

B．兩小車A、B與導軌間的動摩擦因數盡可能相同

C．兩小車A、B相距的距離盡可能近一些

D．將長導軌的左端用楔形木板墊起適當高度，以用小車重力的下滑分力來平衡小車運動時受到的摩擦力

（2）如圖所示，是實驗中碰撞前、后打點計時器打下的一條紙帶，從圖中可以知道在碰撞前小車A的動量為_____kgm/s，碰撞后的總動量為_____kgm/s，由此可知，在誤差范圍內系統的總動量守恒（保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】BD 0.30 0.30

【解析】

(1)[1]A.驗證動量守恒定律，不需要控制兩小車A、B的質量相等;故A錯誤.

B.為使系統所受合外力為零，減小摩擦力對實驗的影響，兩小車A、B與導軌間的動摩擦因數盡可能相同;故B正確.

C.為減小實驗誤差，兩小車A、B相距的距離應適當大一些;故C錯誤.

D.當系統所受合外力為零時系統動量守恒，實驗前要平衡摩擦力，將長導軌的左端用楔形木板墊起適當高度，以用小車重力的下滑分力來平衡小車運動時受到的摩擦力;故D正確.

(2)[2]碰撞前A的速度：

，

碰撞前A的動量：

PA＝mAvA＝0.6×0.5＝0.30kgm/s；

[3]碰撞后的速度:

，

碰撞后的總動量：

P＝2mv＝2×0.6×0.25＝0.30kgm/s.