Question

【題目】如圖甲，在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A一下，使之做勻速運(yùn)動(dòng)。然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力。

(1)若獲得紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距（已標(biāo)在圖上）。A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選_____ 段來(lái)計(jì)算 A 的碰前速度，應(yīng)選_____段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度（填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。

(2)已測(cè)得小車 A 的質(zhì)量m1=0.60kg，小車B的質(zhì)量為m2=0.40kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得碰前系統(tǒng)總動(dòng)量為________kg·m/s，碰后系統(tǒng)總動(dòng)量為_____kg·m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_________；

(4)若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)際工作頻率高于50Hz，而實(shí)驗(yàn)者仍按照50Hz的頻率來(lái)分析， 你認(rèn)為對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________ （填“有”或“無(wú)”）影響。

Answer 1

【答案】BC DE 2.07 2.06 在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 無(wú)

【解析】

(1)[1]推動(dòng)小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過(guò)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(guò)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；

[2]碰撞過(guò)程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(guò)相同的位移，故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后共同的速度。

(2)[3]碰前系統(tǒng)的動(dòng)量即A的動(dòng)量，則有：

[4]碰后的總動(dòng)量

P2=m1vA+m2vB=(m1+m2)v2=

(3)[5]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在誤差允許的范圍內(nèi)，小車A、B組成的系統(tǒng)碰撞前后總動(dòng)量守恒。

(4)[6]碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得

m1v0═（m1+m2）v2

即

整理得

m1BC=（m1+m2）DE

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔T不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)際工作頻率高于50Hz，而實(shí)驗(yàn)者仍按照50Hz的頻率來(lái)分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響。