Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”：在長(zhǎng)木板上放置甲、乙兩輛小車，長(zhǎng)木板下墊有小木塊用以平衡兩小車受到的摩擦力，甲車的前端粘有橡皮泥，后端連著紙帶，紙帶穿過位于甲車后方的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔。某時(shí)刻接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，推動(dòng)甲車使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與原來靜止在前方的乙車相碰并粘在一起，然后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz。

(1)現(xiàn)得到如圖所示的打點(diǎn)紙帶，A為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離AB=8.40cm，BC=10.50cm，CD=9.08cm，DE=6.95cm，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)。則應(yīng)選_____段計(jì)算甲車碰前的速度；應(yīng)選_____段計(jì)算甲車和乙車碰后的共同速度(選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。

(2)用天平測(cè)得甲車及橡皮泥的質(zhì)量為m1=0.40kg，乙車的質(zhì)量為m2=0.20kg，取甲、乙兩車及橡皮泥為一個(gè)系統(tǒng)，由以上測(cè)量結(jié)果可求得碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量為______kg·m／s，碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量為______kg·m／s。

Answer 1

【答案】BC DE 0.42 0.42(或0.417)

【解析】

(1)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在相等時(shí)間內(nèi)的位移相等，分析小車的運(yùn)動(dòng)過程，然后答題；

(2)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(dòng)量.

(1)推動(dòng)小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選BC計(jì)算碰前的速度；

碰撞過程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過程，而A和B碰后的共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計(jì)算碰后共同的速度。

(2)由圖可知， BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695m；

碰前小車的速度為：;

碰前的總動(dòng)量為：P=mAvA=0.4×1.05=0.420kgm/s；

碰后小車的共同速度為：;

碰后的動(dòng)量為：P′=(mA+mB)v=(0.4+0.2)×0.695=0.417kgm/s；