Question

【題目】小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡兩車的摩擦力，讓小車P做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車Q相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)；在小車P后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz。

（1）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示，A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選_________段來(lái)計(jì)算小車P碰撞前的速度，應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算小車P和Q碰后的共同速度。（選填A(yù).“AB” B.“BC” C.“CD” D.“DE”）

（2）測(cè)得小車P的質(zhì)量m1=0.4kg，小車Q的質(zhì)量m2=0.2kg，則碰前兩小車的總動(dòng)量大小為___kgm/s，碰后兩小車的總動(dòng)量大小為__________kgm/s。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）由本次實(shí)驗(yàn)獲得的初步結(jié)論是________________________________________。

Answer 1

【答案】 B D 0.420 0.417 在誤差允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒

【解析】(1)推動(dòng)小車由靜止開始運(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。

(2)由圖乙可知，BC段的距離為BC=10.50cm=0.1050m；

DE段的距離DE=6.95cm=0.0695m；

則碰前小車的速度為： ，

碰前的總動(dòng)量為： ；

碰后小車的共同速度為： ，

碰后的動(dòng)量為：

(3)根據(jù)碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系可知在誤差允許的范圍內(nèi)系統(tǒng)動(dòng)量守恒。