Question

【题目】（6分）如图甲所示，在验证动量守恒定律实验时，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。

（1）下列操作正确的是_____________。

A．一个车上装上撞针是为了改变两车的质量

B．一个车上装上橡皮泥是为了碰撞后粘在一起

C．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车

D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源

（2）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动起始的第一点，则应选______段来计算A的碰前速度，应选______段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。

（3）已测得小车A的质量m1＝0.34 kg，小车B的质量m2＝0.17 kg，由以上测量结果可得碰前总动量为______kg·m/s，碰后总动量为______kg·m/s。实验结论：____________________________。（计算结果保留四位有效数字）

Answer 1

【答案】（1）BC（1分） （2）BC（1分） DE（1分） （3）1.071（1分） 1.063（1分） 在误差允许的范围内，A、B碰撞前后动量守恒（1分）

【解析】（1）车的质量可以用天平测量，没有必要一个用钉子而另一个用橡皮泥配重，故A错误；一个车上装上橡皮泥，这样做的目的是为了碰撞后两车粘在一起有共同速度，B正确；打点计时器的使用原则是先接通电源，再释放纸带，C正确。（2）从分析纸带上打点情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选用BC段计算A的碰前速度。从CD段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选用DE段计算碰后A和B的共同速度。（3）小车A在碰撞前速度：v0=m/s=3.150 m/s，小车A在碰撞前总动量：p0=mAv0=0.34×3.15 kg·m/s=1.071 kg·m/s，碰撞后A、B共同速度：v共= m/s=2.085 m/s，碰撞后A、B的总动量p′=（mA＋mB）v共=（0.17＋0.34）×2.085 kg·m/s=1.063 kg·m/s，实验结论：在误差允许的范围内，A、B碰撞前后动量守恒。