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9.某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒定律”的实验:如图甲所示,在小车A的前端黏有橡皮泥,在小车A后面连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

(1)若得到打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距离标在图上,A为运动起始的第一点,则应选DE段来计算A和B碰后的共同速度.(填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)

(2)已测得小车A的质量为0.40kg,小车B的质量为0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量为0.420kg•m/s,碰后总动量为0.417kg•m/s.(保留三位有效字)

分析 (1)小车做匀速直线运动时,在相等时间内的位移相等,分析小车的运动过程,然后答题;
(2)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.

解答 解:(1)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.
(2)碰前小车的速度为:vA=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.1050}{0.02×5}$=1.05m/s,
碰前的总动量为:P=mAvA=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′=(mA+mB)v=(0.4+0.2)×0.695=0.417kg•m/s;
故答案为:(1)DE (2)0.420 0.417

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.

练习册系列答案
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13.如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体,由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底拉到顶端,两次所用时间相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次F2沿水平方向.则两个过程中(  )
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C.物块A下落距离h所用的时间t; D.绳子的长度L.
(2)下列措施对提高实验准确程度无作用的是B.
A.绳的质量要轻;
B.两个物块的质量之差要尽可能小;
C.尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;
D.对同一高度进行多次测量取平均值.
(3)已知重力加速度为g.利用第(1)问中测出的物理量可以求出系统减少的重力势能为(m1-m2)gh,系统增加的动能为$\frac{({m}_{1}-{m}_{2})^{2}{g}^{2}{t}^{2}}{2({m}_{1}+{m}_{2})}$.

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14.在如图所示的xoy坐标系内,有沿x轴正向、场强大小为E的匀强电场,和垂直纸面向里的匀强磁场,它们以虚线MN为界,MN经坐标原点,且与x轴正向成45°角,一质量为m,电荷量为q为带正电的粒子从y轴上坐标为(0,L)的P点由静止释放,经电场加速,磁场偏转刚好经过坐标原点.求:
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(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h.
(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.
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