Question

【題目】某同學利用圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下：

Ⅰ．沿實驗桌左右移動墊塊，直至接通交流電源后，輕推小車A，與小車相連的紙帶上打出一系列分布均勻的點跡（相鄰兩點間的間距相等），斷開電源；

Ⅱ．將小車B（未畫出，與小車A完全相同）靜置于長木板上的P處，并將適量砝碼放在小車B中；

Ⅲ．接通電源，沿木板方向向下輕推一下小車A，使小車獲得一初速度，兩車碰撞后粘在一起，打點計時器打出一系列的點跡，如圖乙所示；

Ⅳ．用天平測得小車A的質量為195g，小車B與鉤碼的總質量為240g。

(1)在步驟Ⅰ中，要求紙帶上打出的點跡分布均勻的原因是___________________。

(2)已知打點計時器所接交流電源的頻率為50Hz，則碰撞前瞬間系統的總動量p1=_______（結果保留三位有效數字），碰撞后瞬間系統的總動量p2=_______（結果保留三位有效數字）；若在實驗誤差允許的范圍內，滿足_________，則系統動量守恒得到驗證。

Answer 1

【答案】為了保證小車所受合力為零 0.930 0.927 p1=p2

【解析】

(1)[1]．在步驟Ⅰ中，當點跡分布均勻時小車勻速運動，則要求紙帶上打出的點跡分布均勻的原因是為了保證小車所受合力為零；

(2)[2]．碰前小車的速度

則碰撞前瞬間系統的總動量

[3]．碰后兩車的速度

則碰撞后瞬間系統的總動量

[4]．若在實驗誤差允許的范圍內，滿足p1=p2，則系統動量守恒得到驗證。