题目内容

某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验，在小车B的后端黏有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰并黏在一起，继续做匀速运动，设计如图1所示：在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

若已得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间的距离在图上标出A为运动起始的点，小车A的质量mA=0.4kg，小车B的质量mB=0.20kg，则由以上结果可得碰前总动量是
0.420
0.420
 kg?m/s，碰后总动量是
0.417
0.417
 kg?m/s．
分析：碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，确定AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后，在匀速运动时在相同的时间内通过的位移相同，所以BC应为碰撞之前匀速运动阶段，DE应为碰撞之后匀速运动阶段．物体发生的位移与发生这些位移所用时间的比值等于匀速运动的物体在该段时间内的速度．P=mv=m
x
t
．
解答：解：由于碰撞之后两车以共同的速度做匀速运动，所以根据动量守恒定律可知，共同速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故纸带上的点AC段应在碰撞之前，DE段应在碰撞之后．
推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，然后在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；
碰前系统的动量即A的动量，则：P1=m1v1=m1
BC
5T
=0.4×
0.1050
5×0.02
=0.420 kg?m/s  
碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，所以应选DE段来计算碰后共同的速度．  
碰后的总动量：P2=（m1+m2）v2=(m1+m2)
DE
5T
=(0.4+0.2)
0.0695
5×0.02
=0、417kg?m/s
故答案为：0.420，0.417．
点评：该题中满足动量守恒定律，解题的关键是判断出计算碰撞前的速度和碰撞后的速度要使用那一段位移．
练习册系列答案
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某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：长木板下垫着小木块，用来平衡摩擦力，反复移动小木块位置，直到小车在木板上运动时可保持匀速运动为止．在小车A的前端粘有橡皮泥，轻轻推小车A一小段距离后松手，小车A将在长木板上运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰后粘合成一体，并继续运动．他设计的具体装置如图甲，在小车A后边连着纸带，纸带穿过打点打时器，电源频率为50Hz．
（1）图乙为打点计时器在纸带上打出的点，现用一直尺放于其旁对其进行测量，从图中可以判断，两车相碰发生位置可能对应直尺的刻度为
B
B
．
A．4.5cm处              B．5.5cm处
C．6.5cm处              D．7.5cm处
（2）已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.50kg，由以上测量结果可得，碰前总动量为
0.20
0.20
kg?m/s，碰后总动量为
0.18
0.18
kg?m/s．（结果保留两位有效数字）

（1）（8分）在做”用油膜法估测分子大小”的实验时,在实验中测得n个油滴的体积为V，则每个油滴的体积为        ，将一个油滴滴在水面上，形成的油膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为l,则油膜的面积是___________。根据上述数据,估测出油分子的直径是________________。用这种方式估测出的结果，其分子直径的数量级约为             m。

（2）(8分) 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面。让小车Ａ运动，小车Ｂ静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图甲，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体。他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车Ａ，使Ａ获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50Hz。

①实验中打出的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选　　　　 段计算A的碰前速度；应选　　　  段计算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。

②已测得小车A的质量m1=0.20kg，小车B的质量m2=0.10kg，由以上测量结果可得：

碰前总动量=　　　　  kg·m/s ；碰后总动量=　　　　  kg·m/s。（计算结果均保留三位有效数字）

 

（1）（8分）在做”用油膜法估测分子大小”的实验时,在实验中测得n个油滴的体积为V，则每个油滴的体积为        ，将一个油滴滴在水面上，形成的油膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为l,则油膜的面积是___________。根据上述数据,估测出油分子的直径是________________。用这种方式估测出的结果，其分子直径的数量级约为             m。

（2）(8分) 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面。让小车Ａ运动，小车Ｂ静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图甲，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体。他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车Ａ，使Ａ获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50Hz。
①实验中打出的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选　　　　 段计算A的碰前速度；应选　　　 段计算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。
②已测得小车A的质量m1=0.20kg，小车B的质量m2=0.10kg，由以上测量结果可得：[来源:学科网ZXXK]
碰前总动量=　　　　 kg·m/s；碰后总动量=　　　　 kg·m/s。（计算结果均保留三位有效数字）

（1）（8分）在做”用油膜法估测分子大小”的实验时,在实验中测得n个油滴的体积为V，则每个油滴的体积为         ，将一个油滴滴在水面上，形成的油膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为l,则油膜的面积是___________。根据上述数据,估测出油分子的直径是________________。用这种方式估测出的结果，其分子直径的数量级约为              m。

（2）(8分) 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面。让小车Ａ运动，小车Ｂ静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图甲，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体。他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车Ａ，使Ａ获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50Hz。

①实验中打出的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选　　　　  段计算A的碰前速度；应选　　　  段计算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。

②已测得小车A的质量m1=0.20kg，小车B的质量m2=0.10kg，由以上测量结果可得：[来源:ZXXK]

碰前总动量=　　　　  kg·m/s ；碰后总动量=　　　　  kg·m/s。（计算结果均保留三位有效数字）

 

（1）在做”用油膜法估测分子大小”的实验时,在实验中测得n个油滴的体积为V，则每个油滴的体积为         ，将一个油滴滴在水面上，形成的油膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为l,则油膜的面积是___________。根据上述数据,估测出油分子的直径是________________。用这种方式估测出的结果，其分子直径的数量级约为              m。

（2） 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面。让小车Ａ运动，小车Ｂ静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图甲，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体。他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车Ａ，使Ａ获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50Hz。

①实验中打出的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选　　　　  段计算A的碰前速度；应选　　　  段计算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。

②已测得小车A的质量m1=0.20kg，小车B的质量m2=0.10kg，由以上测量结果可得：

碰前总动量=　　　　  kg·m/s ；碰后总动量=　　　　  kg·m/s。（计算结果均保留三位有效数字）

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