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M的前端粘有橡皮泥,推動小車M使之做勻速直線運動,然后與原來靜止在前方的小車N相碰并粘合成一體,繼續做勻速直線運動。他設計的裝置如圖甲所示。在小車M后連著紙帶,電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz,長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力。

(1)若已測得打點紙帶如圖乙所示,并測得各計數點間距(已標在圖上)。

A為運動的起點,則應選_________段來計算M碰前的速度。應選______段來計算M和N碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。

(2)已測得小車M的質量m1=0.4 kg,小車N的質量為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。

Answer 1

【答案】 (1)BC； DE； (2)0.420；　 0.417；

【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；