Question

【題目】如圖甲所示，在驗證動量守恒定律實驗時，在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動。然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續做勻速運動，在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50 Hz，長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力。

（1）若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數點間距（已標在圖上）。A為運動起始的第一點，則應選______ 段來計算A的碰前速度，應選_________段來計算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的質量m1＝0.40 kg，小車B的質量m2＝0.20 kg，由以上測量結果可得碰前總動量為______kg·m/s，碰后總動量為______kg·m/s。實驗結論：____________________________。（計算結果保留3位有效數字）

Answer 1

【答案】 BC DE 1.26 1.25 在誤差允許的范圍內，碰撞前后總動量守恒

【解析】（1）推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內通過的位移相同，故BC段為勻速運動的階段，故選BC計算碰前的速度；
碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內通過相同的位移，故應選DE段來計算碰后共同的速度．
（2）由圖可知，BC=10.50cm=0.3150m；DE=20.85cm=0.2085m；
A碰前的速度：

碰后共同速度：

碰前總動量：P1=m1v1=0.4×3.150=1.26kg．m/s
碰后的總動量：P2=（m1+m2）v2=0.6×2.085=1.25kg．m/s
實驗結論：在誤差允許的范圍內，碰撞前后總動量守恒.