题目内容
12.如图甲所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车上系有一穿过打点计时器的纸带,当甲车获得水平向右的速度时,随即启动打点计时器,甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况,如图乙所示,电源频率为50Hz,则碰撞前甲车速度大小为0.60m/s,碰撞后的共同速度大小为0.40m/s.已测得甲小车的质量m1=0.20kg,乙小车的质量m2=0.10kg,由以上测量结果可得:碰前总动量为0.12kg•m/s;碰后总动量为0.12kg•m/s.分析 由速度公式求出速度,然后根据实验数据求出质量与速度的乘积,分析实验数据然后得出结论.
解答 解:电源频率为50H在,则打点时间间隔:T=0.02s,由图可知,碰撞前的两点间的距离x甲=12cm=0.12m;
碰后两点间的距离x乙=8cm=0.08m;
由图示纸带可知,碰撞前甲的速度:v甲=$\frac{x_{甲}}$=$\frac{0.012}{0.02}$=0.60m/s,
碰撞后甲车的速度:v甲′=$\frac{x'_{甲}}$=$\frac{0.008}{0.02}$=0.40m/s,
碰撞过程前质量与速度的乘积为:m甲v甲=0.20×0.60=0.012kg•m/s,
碰撞后质量与速度的乘积为:(m甲+m乙)v甲′=(0.2+0.1)×0.4=0.012kg•m/s,
由实验数据可知:在碰撞过程中,两车质量与速度的乘积之和保持不变;即动量守恒;
故答案为:0.60 0.40 0.12 0.12
点评 本题考查了验证动量守恒定律实验,由图示纸带求出小车的位移、由速度公式求出小车的速度即可正确解题,解题时要注意单位换算.
练习册系列答案
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