Question

【题目】某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞中不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车A相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图1所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

①若已得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距离，A为运动起始的第一点，则应选段来计算A和A碰后的共同速度 ． （填“AA”或“AC”或“CD”或“DE”）
②已测得小车A的质量m1=0.40kg ， 小车A的质量m2=0.20kg ， 由以上测量结果可得．碰前mAv0=kgm/s；碰后（mA+mA）v共=kgm/s；由此得出结论 ．

Answer 1

【答案】de；0.420；0.417；在误差允许的范围内，小车A、A组成的系统碰撞前后总动量守恒
【解析】（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故AC段为匀速运动的阶段，故选AC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和A碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度（2）碰前系统的动量即A的动量，则P1=mAv0=mA=0.40× =0.420kgm/s ，
碰后的总动量P2=mAvA+mAvA=（mA+mA）v2=（mA+mA）=（0.40+0.20）× =0.417kgm/s；
由实验数据可知：在误差允许的范围内，小车A、A组成的系统碰撞前后总动量守恒．
所以答案是：（1）DE；（2）0.420；0.417；在误差允许的范围内，小车A、A组成的系统碰撞前后总动量守恒．
【考点精析】解答此题的关键在于理解动量守恒定律的相关知识，掌握动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或系统所受外力的合力为零；系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多；系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变．