Question

【題目】某同學設計了一個用打點計時器“探究碰撞中的不變量”的實驗：在小車A前端裝有橡皮泥，推動小車A使之勻速運動，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。他設計的裝置如下圖所示，在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50 Hz。

（1）木板的一端下邊墊著小木片用以_____ 。

（2）在實驗中，需要的測量工具有 ____ 。

A．彈簧測力計

B．毫米刻度尺

C．天平

D．螺旋測微器

（3）已測得小車A（包括橡皮泥）的質量為m1=0.310 kg，小車B（包括撞針）的質量為m2=0.205 kg，由以上測量可得：（結果保留三位有效數字）

碰前兩車質量與速度乘積之和為______kg·m/s；

碰后兩車質量與速度乘積之和為_____ kg·m/s；

（4）結論：_____________________________ 。

Answer 1

【答案】 平衡摩擦力； BC; 0.620; 0.618; 在實驗誤差范圍內輛小車的質量和速度的乘積（mv）在碰撞中總量保持不變；

【解析】試題小車在木板上運動時，要受到木板的摩擦力作用，為了抵消摩擦力的作用，可將木板適當墊高，用小車的下滑分力平衡摩擦力；實驗過程前（后）要測量的數據有小車的質量，以及紙帶上點的距離，所以需要測量工具BC,在此因為當地重力加速度未知，所以不用彈簧測力計；碰撞前B車靜止，所以乘積為0，而A的速度為，可得乘積和為，碰撞后輛車具有相同的速度一起運動，由紙帶數據可求得，則乘積和為;由乘積和可知，因為有紙帶的阻力作用（不可消除），導致前后兩次數據不嚴格相等，但是在允許的實驗誤差范圍內，二者是相等的。