Question

【题目】某兴趣小组设计了一个寻求碰撞前后不变量的实验。实验器材有：打点计时器、低压交流电源(f＝50 Hz)、纸带、刻度尺、表面光滑的平直金属轨道、带撞针的小车甲、带橡皮泥的小车乙、天平。

该小组实验的主要步骤有：

A．用天平测出甲的质量m1＝0.50 kg，乙的质量m2＝0.25 kg

B．更换纸带重复操作三次

C．接通电源，并给甲车一定的初速度v甲

D．将平直轨道放在水平桌面上，在其一端固定打点计时器，连接电源

E．将小车甲靠近打点计时器放置，在车后固定纸带，将小车乙静止地放在平直轨道中间位置

(1)上述实验步骤合理的顺序为________。

(2)从打下的纸带中，选取比较理想的一条，如下图所示，请补充完成下表__________(均保留两位有效数字)。

(3)根据以上数据寻找出碰撞前后不变量的表达式为______________。

Answer 1

【答案】 ADECB m甲v甲＋m乙v乙＝(m甲＋m乙)v共或m甲v甲＝(m甲＋m乙)v共

【解析】(1)先进行实验准备测物体质量A，放置轨道D、摆放物体E，然后进行实验C，重复实验B，所以合理顺序为ADECB。

(2)AC段是碰撞前甲车的运动，打点时间间距为0.02 s，所以v甲＝3 m/s，，mv＝1.5，mv2＝4.5；FH段是碰撞后甲、乙整体的运动情况，所以，，mv＝1.5，mv2＝3.0。将以上数据写入表格，如下表所示：

(3)通过数据分析，可得不变量的表达式为m甲v甲＝(m甲＋m乙)v共或m甲v甲＋m乙v乙＝(m甲＋m乙)v共。