Question

【題目】某同學設計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：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，他設計的裝置如圖所示，在小車a后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為，長木板下墊著小木片以平衡摩擦力。

（1）若已測得打點的紙帶如圖乙所示，并測得各計數點的間距（已標在圖上），A為運動的起點，則應選_______段來計算a碰撞前的速度，應選_____段來計算a和b碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”.“BC”.“CD”.或“DE”）。

（2）已測得小車a的質量，小車b的質量，則以上測量結果可得：碰前_______，碰后__________________（結果保留三位有效數字）。

Answer 1

【答案】（1）BC.DE；（2）.

【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）碰前小車的速度為：，
碰前的總動量為：P=mava=0.4×1.05=0.420kgm/s；
碰后小車的共同速度為：

碰后的動量為：P′=（ma+mb）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kgm/s；