Question

（2011?宜興市模擬）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究“動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖（a）所示，在小車A后連著紙帶．
①長(zhǎng)木板右端下面墊放一小木片的原因是

平衡摩擦力

；

②若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖（b）所示，A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距分別記為AB、BC、CD和DE，用天平測(cè)得A、B兩車的質(zhì)量分別為m_A、m_B．，則需驗(yàn)證的表達(dá)式為：

m_A?BC=（m_A+m_B）?DE

．

Answer 1

分析：長(zhǎng)木板右端下面墊放一小木片是為了平衡摩擦力；碰撞之后共同勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于碰撞之前A獨(dú)自運(yùn)動(dòng)的速度，確定BC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后，在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同，所以BC應(yīng)為碰撞之前勻速運(yùn)動(dòng)階段，DE應(yīng)為碰撞之后勻速運(yùn)動(dòng)階段．物體發(fā)生的位移與發(fā)生這些位移所用時(shí)間的比值等于勻速運(yùn)動(dòng)的物體在該段時(shí)間內(nèi)的速度．P=mv=m

x

t

解答：解：（1）長(zhǎng)木板右端下面墊放一小木片是為了平衡摩擦力，讓重力沿斜面的分量平衡滑塊與木板間的摩擦力；
（2）由于碰撞之后共同勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于碰撞之前A獨(dú)自運(yùn)動(dòng)的速度，故AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后．
推動(dòng)小車由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過(guò)程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選BC計(jì)算碰前的速度；
碰撞過(guò)程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，而A和B碰后的共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同的位移，故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后共同的速度．
碰前系統(tǒng)的動(dòng)量即A的動(dòng)量，則P₁=m_Av_A=m_A

BC

3T

碰后的總動(dòng)量P₂=（m_A+m_B）v_共=（m_A+m_B）

DE

3T

所以則需驗(yàn)證的表達(dá)式為：m_A

BC

3T

=（m_A+m_B）

DE

3T

即m_A?BC=（m_A+m_B）?DE
故答案為（1）平衡摩擦力；（2）m_A?BC=（m_A+m_B）?DE

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)碰撞之后共同勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于碰撞之前1獨(dú)自運(yùn)動(dòng)的速度，確定AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后，是解決本題的突破口．