Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力。

（1）若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則________(填寫代號(hào))。

A．應(yīng)選BC段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選DE段來計(jì)算A和B碰后的共同速度

B．應(yīng)選BC段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選CD段來計(jì)算A和B碰后的共同速度

C．應(yīng)選AB段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選DE段來計(jì)算A和B碰后的共同速度

D．應(yīng)選AB段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選CD段來計(jì)算A和B碰后的共同速度

（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1＝0.4 kg，小車B的質(zhì)量m2＝0.2 kg，則碰前兩小車的總動(dòng)量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動(dòng)量為________ kg·m/s。（結(jié)果保留三位小數(shù)）

Answer 1

【答案】 (1)A (2)0.420 0.417

【解析】(1)從分析紙帶上打點(diǎn)情況看，BC段既表示小車做勻速運(yùn)動(dòng)，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準(zhǔn)確地描述小車A在碰撞前的運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)選用BC段計(jì)算小車A的碰前速度。從CD段打點(diǎn)情況看，小車的運(yùn)動(dòng)情況還沒穩(wěn)定，而在DE段小車運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，故應(yīng)選用DE段計(jì)算碰后A和B的共同速度。

(2)小車A在碰撞前的速度

小車A在碰撞前的動(dòng)量p0＝m1v0＝0.4×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s

碰撞后A、B的共同速度

碰撞后A、B的總動(dòng)量p＝(m1＋m2)v＝(0.2＋0.4)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s。