Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“探究碰撞中不變量”的實(shí)驗(yàn)：在小車(chē)A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車(chē)A使之做勻速運(yùn)動(dòng)．然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)A相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖1所示．在小車(chē)A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

①若已得到打點(diǎn)紙帶如圖2所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離，A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選段來(lái)計(jì)算A和A碰后的共同速度 ． （填“AA”或“AC”或“CD”或“DE”）
②已測(cè)得小車(chē)A的質(zhì)量m1=0.40kg ， 小車(chē)A的質(zhì)量m2=0.20kg ， 由以上測(cè)量結(jié)果可得．碰前mAv0=kgm/s；碰后（mA+mA）v共=kgm/s；由此得出結(jié)論 ．

Answer 1

【答案】de；0.420；0.417；在誤差允許的范圍內(nèi)，小車(chē)A、A組成的系統(tǒng)碰撞前后總動(dòng)量守恒
【解析】（1）推動(dòng)小車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故小車(chē)有個(gè)加速過(guò)程，在碰撞前做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同，故AC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選AC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A碰后的共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線(xiàn)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）碰前系統(tǒng)的動(dòng)量即A的動(dòng)量，則P1=mAv0=mA=0.40× =0.420kgm/s ，
碰后的總動(dòng)量P2=mAvA+mAvA=（mA+mA）v2=（mA+mA）=（0.40+0.20）× =0.417kgm/s；
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在誤差允許的范圍內(nèi)，小車(chē)A、A組成的系統(tǒng)碰撞前后總動(dòng)量守恒．
所以答案是：（1）DE；（2）0.420；0.417；在誤差允許的范圍內(nèi)，小車(chē)A、A組成的系統(tǒng)碰撞前后總動(dòng)量守恒．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)，掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變．