Question

某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律的实验：在小车的A端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 HZ，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力．

①若已测得打点纸带如图所示，并测得各计数点尖距(已标在图上)．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)．

②以测得小车A的质量m₁＝0.40 kg，小车B的质量m₁＝0.20 kg，由以上测量结果可得：碰前总动量P₀＝________kgm/s；碰后总动量P＝________kgm/s．

Answer 1

答案：
解析：

解析：①从分析纸带上打点情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰前的运动情况，应选BC段来计算A碰前速度．从CD段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选DE段来计算A和B碰后的共同速度． 　　②小车A在碰前的速度：V0＝BC/(5×1/f)＝(10.50×10－2 m)÷(5×0.02 s)＝1.050 m/s 　　小车A在碰前的动量：P0＝mAV0＝0.40 kg×1.050 m/s＝0.420 kgm/s 　　碰后A、B的共同速度：V共＝DE/(5×1/f)＝(6.95×10－2 m)÷(5×0.02 s)＝0.695 m/s 　　碰后A、B的总动量：P＝(mA＋mB)V共＝(0.2 kg＋0.4 kg)×0.695 m/s＝0.417 kgm/s