Question

【題目】（6分）如圖甲所示，在驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)時，在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運(yùn)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)做勻速運(yùn)動，在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為50 Hz，長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力。

（1）下列操作正確的是_____________。

A．一個車上裝上撞針是為了改變兩車的質(zhì)量

B．一個車上裝上橡皮泥是為了碰撞后粘在一起

C．先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，再釋放拖動紙帶的小車

D．先釋放拖動紙帶的小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源

（2）若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距（已標(biāo)在圖上）。A為運(yùn)動起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選______段來計(jì)算A的碰前速度，應(yīng)選______段來計(jì)算A和B碰后的共同速度（以上兩空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。

（3）已測得小車A的質(zhì)量m1＝0.34 kg，小車B的質(zhì)量m2＝0.17 kg，由以上測量結(jié)果可得碰前總動量為______kg·m/s，碰后總動量為______kg·m/s。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：____________________________。（計(jì)算結(jié)果保留四位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）BC（1分） （2）BC（1分） DE（1分） （3）1.071（1分） 1.063（1分） 在誤差允許的范圍內(nèi)，A、B碰撞前后動量守恒（1分）

【解析】（1）車的質(zhì)量可以用天平測量，沒有必要一個用釘子而另一個用橡皮泥配重，故A錯誤；一個車上裝上橡皮泥，這樣做的目的是為了碰撞后兩車粘在一起有共同速度，B正確；打點(diǎn)計(jì)時器的使用原則是先接通電源，再釋放紙帶，C正確。（2）從分析紙帶上打點(diǎn)情況看，BC段既表示小車做勻速運(yùn)動，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準(zhǔn)確地描述小車A在碰撞前的運(yùn)動情況，應(yīng)選用BC段計(jì)算A的碰前速度。從CD段打點(diǎn)情況看，小車的運(yùn)動情況還沒穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運(yùn)動穩(wěn)定，故應(yīng)選用DE段計(jì)算碰后A和B的共同速度。（3）小車A在碰撞前速度：v0=m/s=3.150 m/s，小車A在碰撞前總動量：p0=mAv0=0.34×3.15 kg·m/s=1.071 kg·m/s，碰撞后A、B共同速度：v共= m/s=2.085 m/s，碰撞后A、B的總動量p′=（mA＋mB）v共=（0.17＋0.34）×2.085 kg·m/s=1.063 kg·m/s，實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，A、B碰撞前后動量守恒。