Question

【题目】某同学用如图所示装置探究“碰撞过程中的不变量”：将长木板放在水平桌面上，小车甲、乙放在长木板上，小车甲的前端粘有橡皮泥，后端连有纸带，纸带穿过打点计时器。将小木片垫在长木板下适当位置，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。已知打点计时器的打点频率为50Hz。

（1）实验得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，则应选____段计算小车甲的碰前速度，应选____段来计算小车甲和乙碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)

A

（2）测得小车甲的质量m甲=0.40kg，小车乙的质量m乙=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为____kg·m/s，碰后系统总动量为____kg·m/s。(结果均保留三位有效数字)

（3）通过计算得出的结论是________。

Answer 1

【答案】BC DE 0.420 0.417 在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的

【解析】

第一空、推动小车甲运动有很短的时间，则应选BC段计算小车甲的碰前速度。

第二空、碰后甲、乙粘为一起，由于有很短的碰撞时间，故应选DE段来计算小车甲、乙碰后的共同速度。

第三空、碰前甲的速度v1==m/s=1.05m/s，碰前系统总动量为p1=m甲v1=0.401.05 kg·m/s=0.420 kg·m/s。

第四空、碰后甲、乙共同的速度v2==m/s=0.695m/s，碰后系统总动量为p2=（m甲+m乙）v2=（0.40+0.20）0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s。

第五空、在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的。