Question

4．某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，他设计的具体装置如图a所示．在小车A后面连着纸带，电磁打点计时器所接电源的频率为50Hz．

①长木板下垫着薄木片作用是平衡摩擦力．
②若已得到的打点纸带如图b所示，并测得各计数点间的距离（在图上已标出），A点为运动的起始点，因碰撞发生的区域是在CD段的某位置，则应选BC段来计算A的碰前速度，应选DE段来计算A和B碰后的共同速度（以上两格均填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．

Answer 1

分析 ①两小车碰撞前后要做匀速直线运动，所受合外力为零，因此实验需要要平衡摩擦力；
②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，在匀速运动时在相同的时间内通过的位移相同，所以BC应为碰撞之前匀速运动阶段，DE应为碰撞之后匀速运动阶段．

解答 解：①长木板右端下面垫放一小木片是为了平衡摩擦力，让重力沿斜面的分量平衡滑块与木板间的摩擦力；
②推动小车A由静止开始运动，故小车有个加速过程，小车A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，有图示可知，碰撞发生在CD段，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．
故答案为：①平衡摩擦力；②CD；BC；DE．

点评 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，是解决本题的突破口．