Question

1．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(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)A使它做勻速運(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)的裝置如圖1所示，在小車A后連著紙帶，長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力．
（1）若已得到打點(diǎn)紙帶，并將測(cè)得各記數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在下面（如圖2），A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選BC段來(lái)計(jì)算A車的碰前速度，應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算A車和B車碰后的共同速度．（以上兩空填“AB”或“BC”，或“CD”或“DE”）
（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量m₁=0.40kg，小車B的質(zhì)量m₂=0.20kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得，碰前總動(dòng)量=0.420 kg•m/s；碰后總動(dòng)量=0.417kg•m/s．

Answer 1

分析 （1）小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在相等時(shí)間內(nèi)小車的位移相等，分析紙帶，根據(jù)紙帶分析答題．
（2）由平均速度公式求出碰前和碰后的速度大小，再由動(dòng)量公式即可得出碰前和碰后總動(dòng)量的大小，從而得出結(jié)論．

解答 解：（1）推動(dòng)小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過程，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；
碰撞過程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過程，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)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后共同的速度．
（2）根據(jù)平均速度公式可知：A碰前的速度：v₁=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.105}{0.1}$m/s=1.05m/s
碰后共同速度：v₂=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.0695}{0.1}$m/s=0.695m/s．
碰前總動(dòng)量：P₁=m₁v₁=0.4×1.05=0.420kg•m/s
碰后的總動(dòng)量：P₂=（m₁+m₂）v₂=0.6×0.695=0.417kg•m/s
故答案為：（1）BC；DE；  （2）0.420      0.417

點(diǎn)評(píng) 驗(yàn)證碰撞過程動(dòng)量守恒，小車碰撞前后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，為滿足實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力、根據(jù)紙帶求出碰撞前后的速度，然后驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律；知道實(shí)驗(yàn)原理是正確解題的關(guān)鍵．