Question

2．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)：在小車(chē)A前端裝有橡皮泥，推動(dòng)小車(chē)A使之勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)的裝置如下圖所示，在小車(chē)A的后面連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz．

（1）木板的一端下邊墊著小木片用以平衡摩擦力．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，需要的測(cè)量工具有BC
A、彈簧測(cè)力計(jì)    B、毫米刻度尺    C、天平    D、螺旋測(cè)微器
（3）已測(cè)得小車(chē)A（包括橡皮泥）的質(zhì)量為m₁=0.310kg，小車(chē)B（包括撞針）的質(zhì)量為m₂=0.205kg，由以上測(cè)量可得：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
碰前兩車(chē)質(zhì)量與速度乘積之和為0.620kg•m/s
碰后兩車(chē)質(zhì)量與速度乘積之和為0.618kg•m/s
（4）結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，兩小車(chē)的質(zhì)量和速度的乘積（mv）在碰撞中總量保持不變．．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的測(cè)量器材．
根據(jù)點(diǎn)跡間的距離求出小車(chē)的速度，從而得出小車(chē)質(zhì)量和速度的乘積，探究碰撞中的不變量．

解答 解：（1）木板的一端下邊墊著小木片用以平衡摩擦力．
（2）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量和速度，所以需要天平，需要運(yùn)用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，從而計(jì)算出速度．故選：BC．
（3）碰撞前，小車(chē)A的速度${v}_{1}=\frac{0.20}{0.1}m/s=2.0m/s$，碰撞后，系統(tǒng)的速度${v}_{2}=\frac{0.168}{0.14}m/s=1.2m/s$，
則碰撞前兩車(chē)質(zhì)量與速度乘積之和P₁=m₁v₁+0=0.310×2.0=0.620kg•m/s，碰撞后兩車(chē)質(zhì)量與速度乘積之和P₂=（m₁+m₂）v₂=（0.310+0.205）×1.2=0.618kg•m/s．
（4）可知在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，兩小車(chē)的質(zhì)量和速度的乘積（mv）在碰撞中總量保持不變．
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）B C；
（3）0.620，0.618；
（4）在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，兩小車(chē)的質(zhì)量和速度的乘積（mv）在碰撞中總量保持不變．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)碰撞之后共同勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于碰撞之前A獨(dú)自運(yùn)動(dòng)的速度，確定哪段應(yīng)在碰撞之前，哪段應(yīng)在碰撞之后，是解決本題的突破口．