Question

11．某同學(xué)設(shè)計了一個用打點(diǎn)計時器“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在小車A的前端黏有橡皮泥，在小車A后面連著紙帶，電磁打點(diǎn)計時器的電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

（1）若得到打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上，A為運(yùn)動起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選DE段來計算A和B碰后的共同速度．（填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）
（2）已測得小車A的質(zhì)量為0.40kg，小車B的質(zhì)量為0.20kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前總動量為0.420kg•m/s，碰后總動量為0.417kg•m/s．

Answer 1

分析 （1）小車做勻速直線運(yùn)動時，在相等時間內(nèi)的位移相等，分析小車的運(yùn)動過程，然后答題；
（2）根據(jù)圖象，由速度公式求出小車的速度，然后由P=mv求出動量．

解答 解：（1）推動小車由靜止開始運(yùn)動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動的階段，故選BC計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運(yùn)動的過程，而A和B碰后的共同運(yùn)動時做勻速直線運(yùn)動，故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計算碰后共同的速度．
（2）碰前小車的速度為：v_A=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.1050}{0.02×5}$=1.05m/s，
碰前的總動量為：P=m_Av_A=0.4×1.05=0.420kg•m/s；
碰后小車的共同速度為：v=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.0695}{0.02×5}$=0.695m/s，
碰后的動量為：P′=（m_A+m_B）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kg•m/s；
故答案為：（1）DE；（2）0.420，0.417

點(diǎn)評 本題考查了驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)，分析清楚小車運(yùn)動過程，運(yùn)用速度公式、動量計算公式即可正確解題，要掌握根據(jù)紙帶求速度的方法．