Question

【題目】如圖甲，在驗證動量守恒定律實驗時，小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A一下，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，繼續勻速運動，在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz，長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力。

(1)若獲得紙帶如圖乙所示，并測得各計數點間距（已標在圖上）。A為運動起始的第一點，則應選_____ 段來計算 A 的碰前速度，應選_____段來計算A和B碰后的共同速度（填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。

(2)已測得小車 A 的質量m1=0.60kg，小車B的質量為m2=0.40kg，由以上測量結果可得碰前系統總動量為________kg·m/s，碰后系統總動量為_____kg·m/s。（結果保留三位有效數字）

(3)實驗結論：_________；

(4)若打點計時器的實際工作頻率高于50Hz，而實驗者仍按照50Hz的頻率來分析， 你認為對實驗結果__________ （填“有”或“無”）影響。

Answer 1

【答案】BC DE 2.07 2.06 在誤差允許的范圍內，系統的動量守恒 無

【解析】

(1)[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；

[2]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)[3]碰前系統的動量即A的動量，則有：

[4]碰后的總動量

P2=m1vA+m2vB=(m1+m2)v2=

(3)[5]由實驗數據可知：在誤差允許的范圍內，小車A、B組成的系統碰撞前后總動量守恒。

(4)[6]碰撞過程系統動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得

m1v0═（m1+m2）v2

即

整理得

m1BC=（m1+m2）DE

打點計時器的打點時間間隔T不影響實驗結果，打點計時器的實際工作頻率高于50Hz，而實驗者仍按照50Hz的頻率來分析，對實驗沒有影響。