Question

某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞中的守恒量”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相碰并黏合成一体，继续做匀速运动.他设计的具体装置如图16-1-1(a)所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz.长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力.

图16-1-1

(1)若已测得打点纸带如图16-1-1(b)所示，并测得各计数点间距(已标在图上).A为运动的起点，则应选__________段来计算A碰前的速度，应选__________段来计算A和B碰后的共同速度.(以上两空选填“AB”“BC”“CD”“DE”)

(2)已测得小车A的质量m₁=0.40 kg，小车B的质量m₂=0.20 kg.由以上测量结果可得：碰前m_Av₀=__________kg·m/s；碰后(m_A+m_B)v_共=__________kg·m/s.

Answer 1

解析：(1)从分析纸带上打点情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选用BC段计算A的碰前速度.从CD段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选用DE段计算碰后A和B的共同速度.

(2)小车A在碰撞前的速度：

小车A在碰撞前：

m_Av₀=0.40 kg×1.050 m/s=0.420 kg·m/s

碰撞后A、B的共同速度：

碰撞后：

(m_A+m_B)v_共=(0.20+0.40) kg×0.695 m/s=0.417 kg·m/s.

答案：(1)BC     DF  (2)0.420      0.417