题目内容
【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A的前端粘有橡皮泥,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50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选 _______ 段来计算A的碰前速度,应选_________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”).
(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前m1v1+m2v2=____________ kgm/s;碰后m1v1'+m2v2'= _________kgm/s.并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等.
【答案】BC DE 0.840 0.834
【解析】
(1)小车A碰前做匀速直线运动,打在纸带上的点应该是间距均匀的,故计算小车碰前速度应选BC段;CD段上所打的点由稀变密;可见在CD段A、B两小车相互碰撞.A、B撞后一起做匀速运动,所打出的点又应是间距均匀的.故应选DE段计算碰后速度.
(2)碰前mAvA十mBVB==0.420kg·m/s.
碰后 mAvA/十mBvB’=(mA十mB)v=0.417kg·m/s.
其中,vA=BC/Δt=1.05m/s。
vA’=vB’=" DE/Δt" = 0.695m/s.
通过计算可以发现,在误差允许范围内,碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.
【题目】一质量为2kg的重锤自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器接“220V,50Hz”的交流电源。如图所示,纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点,选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离均已在纸带上标出(单位:mm),重力加速度g=9.8m/s2,请按要求回答以下各题(计算结果小数点后保留两位):
(1)求出对应C点的速度并填入下表。
计数点 | B | C | D | E | F |
速度/ms﹣1 | 1.18 | _____ | 1.96 | 2.35 | 2.74 |
(2)求出重锤下落时从O点到图中C点过程中重力所做的功并填入下表。
计数点 | B | C | D | E | F |
功/J | 1.38 | _____ | 3.84 | 5.52 | 7.52 |
(3)适当选择坐标轴,在图中找出重力做的功与速度的相关量之间的关系。下图中纵坐标表示重力做功,横坐标表示_____,根据相关数据,在坐标系中描点连线,作出相应图象_____。
(4)由图可得重力所做的功与_____成_____关系。