Question

某同學設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之作勻速運動．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)作勻速運動，他設(shè)計的具體裝置如圖1所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50HZ，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

（1）若已得到打點紙帶如圖2，并測得各計數(shù)點間距標在圖上，A為運動起始的第一點，則應選

BC

段來計算A的碰前速度，應選

DE

段來計算A和B碰后的共同速度．（以上兩格填“AB”或“BC”或“DC”或“DE”）．
（2）已測得小車A的質(zhì)量m₁=0.40kg，小車B的質(zhì)量m₂=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得：
碰前總動量=

0.42

kg?m/s；碰后總動量=

0.417

kg?m/s．由上述實驗結(jié)果得到的結(jié)論是：

AB碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒．

．

Answer 1

分析：（1）A與B碰后速度減小，通過紙帶上相等時間內(nèi)點跡的間隔大小確定哪段表示A的速度，哪段表示共同速度．
（2）求出碰前和碰后的速度大小，得出碰前和碰后總動量的大小，從而得出結(jié)論．

解答：解：（1）A與B碰后粘在一起，速度減小，相等時間內(nèi)的間隔減小，可知通過BC段來計算A的碰前速度，通過DE段計算A和B碰后的共同速度．
（2）A碰前的速度：v1=

. BC

t

=

0.105

0.1

m/s=1.05m/s
碰后共同速度：v2=

. DE

t

=

0.0695

0.1

m/s=0.695m/s．
碰前總動量：P₁=m₁v₁=0.4×1.05=0.42kg．m/s
碰后的總動量：P₂=（m₁+m₂）v₂=0.6×0.695=0.417kg．m/s
可知在誤差允許范圍內(nèi)，AB碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒．
故答案為：（1）BC，DE；（2）0.42，0.417，AB碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道A與B碰后，速度減小，會通過紙帶求解速度的大小，簡答題．