Question

5．如圖甲所示為某同學用打點計時器與軌道上的小車驗證完全非彈性碰撞時動量守恒的實驗：在水平桌面上放一水平軌道，軌道左端固定一電火花計時器，軌道上有A、B兩輛小車，A車的車尾拖著一條穿過打點計時器的紙帶，A車以某一初速度與靜止的B車相碰，碰撞后兩車粘在一起以共同的速度運動，電火花計時器打下的紙帶如圖乙所示．

（1）電火花計時器使用的是交流（填“直流”或“交流”）電源．
（2）與A車相連的是紙帶的a端（填寫“a”或“n”）
（3）已測得A車及配重的總質量m_A=500g、B車的質量m_B=250g，ab=l.25cm、bc=1.24cm、cd=1.25cm、de=1.25cm、ef=1.25cm、fg=1.24cm、gh=1.25cm、hi=1.20cm、ij=0.83cm、jk=0.80cm、kl=0.80cm、lm=0.80cm、mn=0.80cm．根據以上數據，計算出A車碰撞前的動量為0.31kg•m/s，AB碰后的動量為0.30kg•m/s．（小數點后保留兩位）

Answer 1

分析 （1）電火花計時器是使用交流電源的計時儀器，打點時間間隔等于交流電的周期；
（2）小車碰撞前速度大，碰撞后速度小，根據紙帶分析答題；
（3）由圖示紙帶應用速度公式求出速度，求出碰撞前后的動量．

解答 解：（1）火花計時器使用交流電源；
（2）由圖示紙帶可知，在相等時間內，A端兩相鄰點間的距離大，因此與A車相連的是紙帶的A端；
（3）A、B兩小車為系統(tǒng)，碰撞前系統(tǒng)動量為：
p=mv=m_Av_A=0.5×$\frac{l.25+1.24+1.25+1.25+1.25+1.24+1.25}{7×0.02}$×10^-2=0.31kg•m/s，
碰撞后系統(tǒng)動量為：
p′=（m_A+m_B）v′=（0.5+0.25）×$\frac{0.83+0.80+0.80+0.80+0.80}{5×0.02}$×10^-2=0.30kg•m/s，
故答案為：（1）交流（2）a（3）0.31    0.30

點評 點計時器是使用交流電源的計時儀器，打點的時間間隔等于電源的周期；分析圖示紙帶、應用速度公式、動量計算公式即可正確解題．