Question

12．如圖甲所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲車上系有一穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車獲得水平向右的速度時(shí)，隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運(yùn)動(dòng)情況，如圖乙所示，電源頻率為50Hz，則碰撞前甲車速度大小為0.60m/s，碰撞后的共同速度大小為0.40m/s．已測(cè)得甲小車的質(zhì)量m₁=0.20kg，乙小車的質(zhì)量m₂=0.10kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得：碰前總動(dòng)量為0.12kg•m/s；碰后總動(dòng)量為0.12kg•m/s．

Answer 1

分析 由速度公式求出速度，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出質(zhì)量與速度的乘積，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)然后得出結(jié)論．

解答 解：電源頻率為50H在，則打點(diǎn)時(shí)間間隔：T=0.02s，由圖可知，碰撞前的兩點(diǎn)間的距離x_甲=12cm=0.12m；
碰后兩點(diǎn)間的距離x_乙=8cm=0.08m；
由圖示紙帶可知，碰撞前甲的速度：v_甲=$\frac{x_{甲}}$=$\frac{0.012}{0.02}$=0.60m/s，
碰撞后甲車的速度：v_甲′=$\frac{x'_{甲}}$=$\frac{0.008}{0.02}$=0.40m/s，
碰撞過(guò)程前質(zhì)量與速度的乘積為：m_甲v_甲=0.20×0.60=0.012kg•m/s，
碰撞后質(zhì)量與速度的乘積為：（m_甲+m_乙）v_甲′=（0.2+0.1）×0.4=0.012kg•m/s，
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在碰撞過(guò)程中，兩車質(zhì)量與速度的乘積之和保持不變；即動(dòng)量守恒；
故答案為：0.60    0.40   0.12   0.12

點(diǎn)評(píng) 本題考查了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)，由圖示紙帶求出小車的位移、由速度公式求出小車的速度即可正確解題，解題時(shí)要注意單位換算．