Question

5．如图甲所示为某同学用打点计时器与轨道上的小车验证完全非弹性碰撞时动量守恒的实验：在水平桌面上放一水平轨道，轨道左端固定一电火花计时器，轨道上有A、B两辆小车，A车的车尾拖着一条穿过打点计时器的纸带，A车以某一初速度与静止的B车相碰，碰撞后两车粘在一起以共同的速度运动，电火花计时器打下的纸带如图乙所示．

（1）电火花计时器使用的是交流（填“直流”或“交流”）电源．
（2）与A车相连的是纸带的a端（填写“a”或“n”）
（3）已测得A车及配重的总质量m_A=500g、B车的质量m_B=250g，ab=l.25cm、bc=1.24cm、cd=1.25cm、de=1.25cm、ef=1.25cm、fg=1.24cm、gh=1.25cm、hi=1.20cm、ij=0.83cm、jk=0.80cm、kl=0.80cm、lm=0.80cm、mn=0.80cm．根据以上数据，计算出A车碰撞前的动量为0.31kg•m/s，AB碰后的动量为0.30kg•m/s．（小数点后保留两位）

Answer 1

分析 （1）电火花计时器是使用交流电源的计时仪器，打点时间间隔等于交流电的周期；
（2）小车碰撞前速度大，碰撞后速度小，根据纸带分析答题；
（3）由图示纸带应用速度公式求出速度，求出碰撞前后的动量．

解答 解：（1）火花计时器使用交流电源；
（2）由图示纸带可知，在相等时间内，A端两相邻点间的距离大，因此与A车相连的是纸带的A端；
（3）A、B两小车为系统，碰撞前系统动量为：
p=mv=m_Av_A=0.5×$\frac{l.25+1.24+1.25+1.25+1.25+1.24+1.25}{7×0.02}$×10^-2=0.31kg•m/s，
碰撞后系统动量为：
p′=（m_A+m_B）v′=（0.5+0.25）×$\frac{0.83+0.80+0.80+0.80+0.80}{5×0.02}$×10^-2=0.30kg•m/s，
故答案为：（1）交流（2）a（3）0.31    0.30

点评 点计时器是使用交流电源的计时仪器，打点的时间间隔等于电源的周期；分析图示纸带、应用速度公式、动量计算公式即可正确解题．