Question

【題目】某同學用如圖所示裝置探究“碰撞過程中的不變量”：將長木板放在水平桌面上，小車甲、乙放在長木板上，小車甲的前端粘有橡皮泥，后端連有紙帶，紙帶穿過打點計時器。將小木片墊在長木板下適當位置，推動小車甲使之做勻速直線運動，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(xù)做勻速直線運動。已知打點計時器的打點頻率為50Hz。

（1）實驗得到打點紙帶如圖所示，并測得各計數(shù)點間距并標在圖上，A為運動起始的第一點，則應(yīng)選____段計算小車甲的碰前速度，應(yīng)選____段來計算小車甲和乙碰后的共同速度。(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)

A

（2）測得小車甲的質(zhì)量m甲=0.40kg，小車乙的質(zhì)量m乙=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得碰前系統(tǒng)總動量為____kg·m/s，碰后系統(tǒng)總動量為____kg·m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

（3）通過計算得出的結(jié)論是________。

Answer 1

【答案】BC DE 0.420 0.417 在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞前后兩個小車的mv之和是相等的

【解析】

第一空、推動小車甲運動有很短的時間，則應(yīng)選BC段計算小車甲的碰前速度。

第二空、碰后甲、乙粘為一起，由于有很短的碰撞時間，故應(yīng)選DE段來計算小車甲、乙碰后的共同速度。

第三空、碰前甲的速度v1==m/s=1.05m/s，碰前系統(tǒng)總動量為p1=m甲v1=0.401.05 kg·m/s=0.420 kg·m/s。

第四空、碰后甲、乙共同的速度v2==m/s=0.695m/s，碰后系統(tǒng)總動量為p2=（m甲+m乙）v2=（0.40+0.20）0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s。

第五空、在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞前后兩個小車的mv之和是相等的。