Question

【题目】某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A前端装有橡皮泥，推动小车A使之匀速运动，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。他设计的装置如下图所示，在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz。

（1）木板的一端下边垫着小木片用以_____ 。

（2）在实验中，需要的测量工具有 ____ 。

A．弹簧测力计

B．毫米刻度尺

C．天平

D．螺旋测微器

（3）已测得小车A（包括橡皮泥）的质量为m1=0.310 kg，小车B（包括撞针）的质量为m2=0.205 kg，由以上测量可得：（结果保留三位有效数字）

碰前两车质量与速度乘积之和为______kg·m/s；

碰后两车质量与速度乘积之和为_____ kg·m/s；

（4）结论：_____________________________ 。

Answer 1

【答案】 平衡摩擦力； BC; 0.620; 0.618; 在实验误差范围内辆小车的质量和速度的乘积（mv）在碰撞中总量保持不变；

【解析】试题小车在木板上运动时，要受到木板的摩擦力作用，为了抵消摩擦力的作用，可将木板适当垫高，用小车的下滑分力平衡摩擦力；实验过程前（后）要测量的数据有小车的质量，以及纸带上点的距离，所以需要测量工具BC,在此因为当地重力加速度未知，所以不用弹簧测力计；碰撞前B车静止，所以乘积为0，而A的速度为，可得乘积和为，碰撞后辆车具有相同的速度一起运动，由纸带数据可求得，则乘积和为;由乘积和可知，因为有纸带的阻力作用（不可消除），导致前后两次数据不严格相等，但是在允许的实验误差范围内，二者是相等的。