Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑的長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車A的后面．讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車A靜止．在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖甲，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體．他在安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，先接通電源然后輕推小車A ， 使A獲得一定的速度，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，已知電源頻率為50Hz．

a實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，則應(yīng)選段計(jì)算A的碰前速度；應(yīng)選段計(jì)算A和A碰后的共同速度（填AC、CD或DE）．
b已測得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg ， 小車A的質(zhì)量m2=0.10kg ， 由以上測量結(jié)果可得：碰前總動(dòng)量為kgm/s；碰后總動(dòng)量為kgm/s ． （計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】AC；DE；0.210；0.209
【解析】（1）A與A碰后粘在一起，速度減小，相等時(shí)間內(nèi)的間隔減小，可知通過AC段來計(jì)算A的碰前速度，通過DE段計(jì)算A和A碰后的共同速度．（2）A碰前的速度： =1.05m/s
碰后共同速度： =0.695m/s ．
碰前總動(dòng)量：P1=m1v1=0.2×1.05=0.210kg ． m/s
碰后的總動(dòng)量：P2=（m1+m2）v2=0.3×0.695=0.209kg ． m/s
可知在誤差允許范圍內(nèi)，AA碰撞過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．
所以答案是：（1）AC ， DE；（2）0.210；0.209
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)，掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變．