Question

20．某同学设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：如图甲所示，小车A左端连着纸带，右端固定一小尖锥，小车B左端粘有橡皮泥，在长木板左端垫上小木片以平衡摩擦力，平衡摩擦力后推动小车A使之做匀速运动，与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体继续运动，打点计时器所用电源频率为50Hz．

（1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距（已标在图上），A为运动的起点，并已测得小车A的质量m_a=0.40kg，小车B的质量m_b=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前A、B系统总动量为0.420kgm/s，碰后A、B系统总动量为0.417kgm/s（结果均保留三位有效数字）．
（2）某同学把小车A的尖锥和小车B的橡皮泥都去除，再用上述装置和操作步骤来“探究碰撞中的不变量”的实验．发现碰后AB没有粘在一起，而使分开同向运动，再次测量两车质量和纸带，则B
A．他能测得碰前A、B系统总动量，也能测得碰后A、B系统总动量
B．他能测得碰前A、B系统总动量，不能测得碰后A、B系统总动量
C．他不能测得碰前A、B系统总动量，也不能测得碰后A、B系统总动量
D．他不能测得碰前A、B系统总动量，能测得碰后A、B系统总动量．

Answer 1

分析 （1）根据图象，由速度公式求出小车的速度，然后由P=mv求出动量．
（2）分析实验方法，从而明确求解动量的方法，从而明确能否求出碰撞前后的动量大小．

解答 解：（1）由图乙可知，BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695m；
碰前小车的速度为：v_A=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.1050}{0.02×5}$=1.05m/s，
碰前的总动量为：P=m_Av_A=0.4×1.05=0.420kg•m/s；
碰后小车的共同速度为：v=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.0695}{0.02×5}$=0.695m/s，
碰后的动量为：P′=（m_A+m_B）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kg•m/s；
（2）碰前动量可以按（1）中方法求出，但碰后由于被碰小车的速度无法求出，故无法求出碰后的动量，故B正确，ACD错误．
故选：B．
故答案为：（1）0.420，0.417；（2）B．

点评 本题考查了验证动量守恒定律实验，分析清楚小车运动过程，运用速度公式、动量计算公式即可正确解题，要掌握根据纸带求速度的方法