题目内容
18．同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：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，如图1所示．在小车A后连着纸带，电源频率为50Hz，长木板光滑．（1）若已得到打点纸带如图2，A为运动起始的第一点，则应选BC段来计算小车A的碰前速度，应选DE段来计算小车A和小车B碰后的共同速度．
（2）已测得小车A的质量m1=0.040kg，小车B的质量m2=0.020kg．由以上测量结果可得：碰前总动量为0.042kg•m/s，碰后总动量为0.0417kg•m/s．
分析 小车做匀速直线运动时，在相等时间内小车的位移相等，分析纸带，根据纸带分析求解速度，再根据动量的定义分析求解碰撞前后的动量大小．
解答 解：（1）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．
（2）由图可知，BC=10.50cm=0.1050m；
DE=6.95cm=0.0695m；
A碰前的速度：v1=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.1050}{5×0.02}$=1.05m/s
碰后共同速度：v2=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.0695}{5×0.02}$=0.695m/s
碰前总动量：P1=m1v1=0.04×1.05=0.042kg．m/s
碰后的总动量：P2=（m1+m2）v2=0.06×0.695=0.0417kg．m/s
故答案为：（1）BC DE （2）0.042 0.04l7
点评 本题考查验证动量守恒定律的实验原理，要注意解决本题的关键知道A与B碰后，速度减小，会通过纸带求解速度的大小；再通过碰撞前后的动量大小关系验证动量是否相等即可．
练习册系列答案
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