Question

20．某同學設計了一個“探究碰撞中的不變量”的實驗：如圖甲所示，小車A左端連著紙帶，右端固定一小尖錐，小車B左端粘有橡皮泥，在長木板左端墊上小木片以平衡摩擦力，平衡摩擦力后推動小車A使之做勻速運動，與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體繼續(xù)運動，打點計時器所用電源頻率為50Hz．

（1）若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點的間距（已標在圖上），A為運動的起點，并已測得小車A的質量m_a=0.40kg，小車B的質量m_b=0.20kg，由以上測量結果可得：碰前A、B系統(tǒng)總動量為0.420kgm/s，碰后A、B系統(tǒng)總動量為0.417kgm/s（結果均保留三位有效數(shù)字）．
（2）某同學把小車A的尖錐和小車B的橡皮泥都去除，再用上述裝置和操作步驟來“探究碰撞中的不變量”的實驗．發(fā)現(xiàn)碰后AB沒有粘在一起，而使分開同向運動，再次測量兩車質量和紙帶，則B
A．他能測得碰前A、B系統(tǒng)總動量，也能測得碰后A、B系統(tǒng)總動量
B．他能測得碰前A、B系統(tǒng)總動量，不能測得碰后A、B系統(tǒng)總動量
C．他不能測得碰前A、B系統(tǒng)總動量，也不能測得碰后A、B系統(tǒng)總動量
D．他不能測得碰前A、B系統(tǒng)總動量，能測得碰后A、B系統(tǒng)總動量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象，由速度公式求出小車的速度，然后由P=mv求出動量．
（2）分析實驗方法，從而明確求解動量的方法，從而明確能否求出碰撞前后的動量大小．

解答 解：（1）由圖乙可知，BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695m；
碰前小車的速度為：v_A=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.1050}{0.02×5}$=1.05m/s，
碰前的總動量為：P=m_Av_A=0.4×1.05=0.420kg•m/s；
碰后小車的共同速度為：v=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.0695}{0.02×5}$=0.695m/s，
碰后的動量為：P′=（m_A+m_B）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kg•m/s；
（2）碰前動量可以按（1）中方法求出，但碰后由于被碰小車的速度無法求出，故無法求出碰后的動量，故B正確，ACD錯誤．
故選：B．
故答案為：（1）0.420，0.417；（2）B．

點評 本題考查了驗證動量守恒定律實驗，分析清楚小車運動過程，運用速度公式、動量計算公式即可正確解題，要掌握根據(jù)紙帶求速度的方法