Question

18．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)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖1所示．在小車A后連著紙帶，電源頻率為50Hz，長木板光滑．
（1）若已得到打點(diǎn)紙帶如圖2，A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選BC段來計(jì)算小車A的碰前速度，應(yīng)選DE段來計(jì)算小車A和小車B碰后的共同速度．
（2）已測得小車A的質(zhì)量m₁=0.040kg，小車B的質(zhì)量m₂=0.020kg．由以上測量結(jié)果可得：碰前總動(dòng)量為0.042kg•m/s，碰后總動(dòng)量為0.0417kg•m/s．

Answer 1

分析 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)紙帶分析求解速度，再根據(jù)動(dòng)量的定義分析求解碰撞前后的動(dòng)量大小．

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段來計(jì)算碰后共同的速度．
（2）由圖可知，BC=10.50cm=0.1050m；
DE=6.95cm=0.0695m；
A碰前的速度：v₁=$\frac{BC}{t}$=$\frac{0.1050}{5×0.02}$=1.05m/s
碰后共同速度：v₂=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.0695}{5×0.02}$=0.695m/s
碰前總動(dòng)量：P₁=m₁v₁=0.04×1.05=0.042kg．m/s
碰后的總動(dòng)量：P₂=（m₁+m₂）v₂=0.06×0.695=0.0417kg．m/s
故答案為：（1）BC  DE  （2）0.042   0.04l7

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，要注意解決本題的關(guān)鍵知道A與B碰后，速度減小，會(huì)通過紙帶求解速度的大小；再通過碰撞前后的動(dòng)量大小關(guān)系驗(yàn)證動(dòng)量是否相等即可．