Question

【題目】小明同學設(shè)計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，如圖甲所示，長木板下墊著小木片以平衡兩車的摩擦力，讓小車P做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車Q相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動；在小車P后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz。

（1）某次實驗測得紙帶上各計數(shù)點的間距如圖乙所示，A為運動的起點，則應選_________段來計算小車P碰撞前的速度，應選________段來計算小車P和Q碰后的共同速度。（選填A.“AB” B.“BC” C.“CD” D.“DE”）

（2）測得小車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量大小為___kgm/s，碰后兩小車的總動量大小為__________kgm/s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）由本次實驗獲得的初步結(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)動量守恒

【解析】(1)推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運動的階段，故選BC計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移，故應選DE段來計算碰后共同的速度。

(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： ，

碰前的總動量為： ；

碰后小車的共同速度為： ，

碰后的動量為：

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