题目内容
【题目】某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验:在小车甲的前端粘有橡皮泥,接通打点计时器电源,施加外力推动小车甲使之开始做直线运动,然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,而后两车继续做匀速直线运动,他设计的具体装置如图(a)所示。在小车甲后连着纸带,打点计时器打点频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。
(1)若已得到的打点纸带如图(b)所示,并测得各计数点间距标在图上,A为运动起始的第一点,则应选________段计算小车甲的碰前速度,应选__________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度。(均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)
(2)已测得小车甲的质量,小车乙的质量,由以上测量结果可得:碰前__________ ;碰后___________ 。
(3)通过计算,可得出的结论:__________________________________________。
【答案】 (1) BC DE (2)0.420 0.417 (3)在误差允许范围内,碰撞前、后两个小车所组成的系统总动量守恒。
【解析】(1)由于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,故AC应在碰撞之前,DE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,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,故应选DE段来计算碰后共同的速度.故答案为BC、DE;(2)由图可知,BC=10.50cm=0.1050m;DE=6.95cm=0.0695m;碰前系统的动量即A的动量,则有: ;碰后的总动量为: ,碰撞前后动量近似相等;(3)在误差允许范围内,碰撞前、后两个小车所组成的系统总动量守恒
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