Question

16．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(lái)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50Hz，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)的紙帶如圖乙所示，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A（填寫代號(hào)）．
A．應(yīng)選BC段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同的速度
B．應(yīng)選BC段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選CD段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同的速度
C．應(yīng)選AB段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同的速度
D．應(yīng)選AB段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選CD段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同的速度
（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量m₁=0.4㎏，小車B的質(zhì)量m₂=0.2㎏，則碰前兩小車的總動(dòng)量大小為0.420kg•m/s，碰后兩小車的總動(dòng)量大小為0.417kg•m/s．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在相等時(shí)間內(nèi)的位移相等，分析小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，然后答題；
（2）根據(jù)圖象，由速度公式求出小車的速度，然后由P=mv求出動(dòng)量，從而驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒．

解答 解：（1）推動(dòng)小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過(guò)程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選BC計(jì)算碰前的速度；碰撞過(guò)程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，而A和B碰后的共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同的位移，故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后共同的速度．
故選：A．
（2）由圖可知，BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695cm；
碰前小車的速度為：v_A=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.1050}{5×0.02}$=1.05m/s，
碰前的總動(dòng)量為：P=m_Av_A=0.4×1.05=0.420kg•m/s；
碰后小車的共同速度為：v=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.0695}{5×0.02}$=0.695m/s，
碰后的動(dòng)量為：P′=（m_A+m_B）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kg•m/s；
故答案為：（1）A；（2）0.420，0.417．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)，分析清楚小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程，運(yùn)用速度公式、動(dòng)量計(jì)算公式即可正確解題，要掌握根據(jù)紙帶求速度的基本方法．