Question

1．如圖甲所示，在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)．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(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，長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力．

（1）若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(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BC 段來計(jì)算A的碰前速度，應(yīng)選DE段來計(jì)算A和B碰后的共同速度（以上兩空填“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)果可得碰前總動(dòng)量為1.26kg•m/s，碰后總動(dòng)量為1.25kg•m/s．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞前后總動(dòng)量守恒．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在相等時(shí)間內(nèi)小車的位移相等，分析紙帶，根據(jù)紙帶分析求解速度，再根據(jù)動(dòng)量的定義分析求解碰撞前后的動(dòng)量大小，從而驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒．

解答 解：（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=31.50cm=0.3150m；
DE=20.85cm=0.2085m；
A碰前的速度：v₁=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.3150}{5×0.02}$=3.15m/s
碰后共同速度：v₂=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.2085}{5×0.02}$=2.085m/s
碰前總動(dòng)量：P₁=m₁v₁=0.4×3.15=1.26kgm/s
碰后的總動(dòng)量：P₂=（m₁+m₂）v₂=0.6×2.085=1.25kgm/s
則說明在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞前后總動(dòng)量守恒
故答案為：（1）BC；   DE；（2）1.26； 1.25；  在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞前后總動(dòng)量守恒

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，要注意解決本題的關(guān)鍵知道A與B碰后，速度減小，會(huì)通過紙帶求解速度的大��；再通過碰撞前后的動(dòng)量大小關(guān)系驗(yàn)證動(dòng)量是否相等即可．