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(xù)做勻速運動。他設計的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz，長木板下墊著小木片以平衡摩擦力。

（1）若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數點的間距(已標在圖上)。A為運動的起點，則________(填寫代號)。

A．應選BC段來計算A碰前的速度，應選DE段來計算A和B碰后的共同速度

B．應選BC段來計算A碰前的速度，應選CD段來計算A和B碰后的共同速度

C．應選AB段來計算A碰前的速度，應選DE段來計算A和B碰后的共同速度

D．應選AB段來計算A碰前的速度，應選CD段來計算A和B碰后的共同速度

（2）已測得小車A的質量m1＝0.4 kg，小車B的質量m2＝0.2 kg，則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動量為________ kg·m/s。（結果保留三位小數）

Answer 1

【答案】 (1)A (2)0.420 0.417

【解析】(1)從分析紙帶上打點情況看，BC段既表示小車做勻速運動，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準確地描述小車A在碰撞前的運動情況，應選用BC段計算小車A的碰前速度。從CD段打點情況看，小車的運動情況還沒穩(wěn)定，而在DE段小車運動穩(wěn)定，故應選用DE段計算碰后A和B的共同速度。

(2)小車A在碰撞前的速度

小車A在碰撞前的動量p0＝m1v0＝0.4×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s

碰撞后A、B的共同速度

碰撞后A、B的總動量p＝(m1＋m2)v＝(0.2＋0.4)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s。