Question

【題目】為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖所示的氣墊導(dǎo)軌上放著兩個(gè)滑塊，滑塊A的質(zhì)量為500g，滑塊B的質(zhì)量為200g。每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率均為50Hz。調(diào)節(jié)設(shè)備使氣墊導(dǎo)軌正常工作后，連通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩個(gè)滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，碰撞后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。圖乙為紙帶上選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。

（1）判斷氣墊導(dǎo)軌是否處于水平，下列措施可行的是________(填字母代號(hào))。

A．將某個(gè)滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，看滑塊是否靜止

B．讓兩個(gè)滑塊相向運(yùn)動(dòng)，看是否在軌道的中點(diǎn)位置碰撞

C．給某個(gè)滑塊一個(gè)初速度，看滑塊是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．測(cè)量氣墊導(dǎo)軌的兩個(gè)支架是否一樣高

（2）根據(jù)圖乙提供的紙帶，計(jì)算碰撞前兩滑塊的總動(dòng)量大小p=________kg·m/s；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為p′=________kg·m/s。多次實(shí)驗(yàn)，若碰撞前后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】AC 0.28 0.28

【解析】

（1）[1]氣墊導(dǎo)軌處于水平，滑塊受力平衡，故如果將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，滑塊應(yīng)靜止，而如果給滑塊一初速度，則滑塊將做勻速運(yùn)動(dòng)；而兩滑塊相向運(yùn)動(dòng)時(shí)在中點(diǎn)相遇因速度不同，故不一定說(shuō)明它們做勻速運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)軌兩支架水平但如果桌面不平則也不會(huì)水平，故測(cè)量支架高度的方法也不可行，故AC正確，BD錯(cuò)誤；
（2）[2][3]由題意可知，圖中兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：T=0.02×5=0.1s

碰前A在0.1s內(nèi)的位移為：

xA=8.02cm=0.0802m

B的位移為：

xB=6.00cm=0.0600m

碰后共同在0.1s內(nèi)的位移為：

x=4.00cm=0.0400m

由圖可知，滑塊A碰前速度為：

B的速度為：

設(shè)向右為正方向，碰前動(dòng)量為：

P1=mAvA-mBvB=0.5×0.8-0.2×0.6=0.28kgm/s

碰后兩物體一定合在一起，向右運(yùn)動(dòng)，速度為：

碰后的動(dòng)量為：

P2=（mA+mB）v=（0.5+0.2）×0.4=0.28kgm/s