Question

某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程中不變量的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運(yùn)動．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動，他設(shè)計的具體裝置如圖所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

（1）若已得到打點紙帶如圖所示，并將測得的各計數(shù)點間距離標(biāo)在圖上，A點是運(yùn)動起始的第一點，則應(yīng)選

BC

段來計算A的碰前速度，應(yīng)選

DE

段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．

（2）已測得小車A的質(zhì)量m₁=0.40kg，小車B的質(zhì)量m₂=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前m_Av_A+m_Bv_B=

0.420

kg?m/s；碰后m_Av_A，+m_Bv_B，=

0.417

kg?m/s．并比較碰撞前后兩個小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等

相等

．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）碰撞之后共同勻速運(yùn)動的速度小于碰撞之前A獨自運(yùn)動的速度，確定AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后，在勻速運(yùn)動時在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，所以BC應(yīng)為碰撞之前勻速運(yùn)動階段，DE應(yīng)為碰撞之后勻速運(yùn)動階段．
（2）物體發(fā)生的位移與發(fā)生這些位移所用時間的比值等于勻速運(yùn)動的物體在該段時間內(nèi)的速度．P=mv=m

x

t

解答：解：（1）由于碰撞之后共同勻速運(yùn)動的速度小于碰撞之前A獨自運(yùn)動的速度，故AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后．
推動小車由靜止開始運(yùn)動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動的階段，故選BC計算碰前的速度；
碰撞過程是一個變速運(yùn)動的過程，而A和B碰后的共同運(yùn)動時做勻速直線運(yùn)動，故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計算碰后共同的速度．
故答案為BC、DE
（2）碰前系統(tǒng)的動量即A的動量，則P₁=m₁v₁=m₁

BC

5T

=0.40×

0.1050

5×0.02

=0.420 kg?m/s  
碰后的總動量P₂=（m₁+m₂）v₂=（m₁+m₂）

DE

5T

=（0.40+0.20）×

0.0695

5×0.02

=0.417kg?m/s
碰撞前后動量近似相等
故答案為：0.420，0.417．相等
故本題的答案為：（1）BC　DE�。�2）0.420　0.417　相等

點評：根據(jù)碰撞之后共同勻速運(yùn)動的速度小于碰撞之前A獨自運(yùn)動的速度，確定AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后，是解決本題的突破口．