Question

【题目】某实验小组采用如图所示的实验装置“验证动量守恒定律”：在长木板上放置甲、乙两辆小车，长木板下垫有小木块用以平衡两小车受到的摩擦力，甲车的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，纸带穿过位于甲车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的电源，推动甲车使之做匀速直线运动，与原来静止在前方的乙车相碰并粘在一起，然后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50Hz。

(1)现得到如图所示的打点纸带，A为打点计时器打下的第一个点，测得各计数点间的距离AB=8.40cm，BC=10.50cm，CD=9.08cm，DE=6.95cm，相邻两个计数点之间还有四个计时点。则应选_____段计算甲车碰前的速度；应选_____段计算甲车和乙车碰后的共同速度(选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。

(2)用天平测得甲车及橡皮泥的质量为m1=0.40kg，乙车的质量为m2=0.20kg，取甲、乙两车及橡皮泥为一个系统，由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为______kg·m／s，碰后系统的总动量为______kg·m／s。

Answer 1

【答案】BC DE 0.42 0.42(或0.417)

【解析】

(1)小车做匀速直线运动时，在相等时间内的位移相等，分析小车的运动过程，然后答题；

(2)根据图象，由速度公式求出小车的速度，然后由P=mv求出动量.

(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BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；

碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B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)由图可知， BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695m；

碰前小车的速度为：;

碰前的总动量为：P=mAvA=0.4×1.05=0.420kgm/s；

碰后小车的共同速度为：;

碰后的动量为：P′=(mA+mB)v=(0.4+0.2)×0.695=0.417kgm/s；