Question

【题目】某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，接通打点计时器电源，施加外力推动小车甲使之开始做直线运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图（a）所示。在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。

（1）若已得到的打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，则应选________段计算小车甲的碰前速度，应选__________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度。（均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）

（2）已测得小车甲的质量，小车乙的质量，由以上测量结果可得：碰前__________ ；碰后___________ 。

（3）通过计算，可得出的结论：__________________________________________。

Answer 1

【答案】 （1） BC DE （2）0.420 0.417 （3）在误差允许范围内，碰撞前、后两个小车所组成的系统总动量守恒。

【解析】（1）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后．推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．故答案为BC、DE；（2）由图可知，BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695m；碰前系统的动量即A的动量，则有： ；碰后的总动量为： ，碰撞前后动量近似相等；（3）在误差允许范围内，碰撞前、后两个小车所组成的系统总动量守恒

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