Question

【题目】某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动．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1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．

已测得小车甲的质量m甲=0.40kg，小车乙的质量m乙=0.20kg，已得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点．由以上测量结果可得，碰前两小车系统的总动量为______ kgm/s；碰后两小车系统的总动量为______ kgm/s．（保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】 0.420 0.417

【解析】

本题考查动量守恒实验的验证；关键在于根据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．

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．

碰前系统的动量即A的动量，则P1=m1v1=m1× =0.40×=0.420kgm/s

碰后的总动量P2=（m1+m2）v2=（m1+m2）=（0.40+0.20）×=0.417kgm/s

故答案为：0.420，0.417．