Question

【题目】某实验小组利用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒。图中A、B是两个相同的小车。

(1)实验前，先平衡摩擦力，只将小车A放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车A一个初速度，如果纸带上打出的点________，则表明已平衡摩擦力。

(2)将小车B放在长木板上并在小车B上放上适当的砝码，接通打点计时器的电源，给小车A一个初速度，小车A与小车B发生碰撞并粘在一起向前运动，打出的纸带如图所示，纸带上的点为连续打出的点，测出纸带上两段连续5个间隔的长度s1、s2.

由图可知，纸带的________（填“左”或“右”）端与打点计时器相连，若打点计时器连接的交流电频率为f，小车A与小车B相碰前的速度为v1=________，碰撞后两车的共同速度为v2=______，若测得小车A（包括橡皮泥）质量为mA，小车B和小车B上砝码的总质量为mB，若表达式_______成立，则A、B两车碰撞过程动量守恒。

(3)如果打点计时器连接交流电的频率实际小于f，则对实验结果________（填“有”或“无”）影响。

Answer 1

【答案】间距相同 右 无

【解析】

(1)[1]如果已平衡好摩擦力，则小车做匀速直线运动，纸带上打出的点间距相同；

(2)[2]由题意可知小车A碰后速度减小，根据纸带图可知左边两点间间距大，速度大，故纸带的左端与小车A相连，右端与打点计时器相连；

[3][4]打点计时器连接的交流电频率为f，则周期为：

故碰前的速度为：

碰撞后两车的共同速度为：

[5]要验证动量守恒则：

带入v1和v2即需要满足：

则A、B两车碰撞过程动量守恒；

(3)[6]由前面的分析可知等式两边均有f，且可以约掉，故当打点计时器连接交流电的频率实际小于f，对实验结果无影响。