Question

【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖（a）所示，在小車A后連著紙帶，電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著薄木片以平衡摩擦力．

（1）若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖（b）所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距（已標(biāo)在圖b上）．A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．
（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量mA=0.40kg，小車B的質(zhì)量mB=0.20kg，則碰前兩小車的總動(dòng)量為kgm/s，碰后兩小車的總動(dòng)量為kgm/s．
（3）第（2）問(wèn)中兩結(jié)果不完全相等的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）BC,DE
（2）0.420,0.417
（3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦力
【解析】解：（1）由于碰撞之后共同勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于碰撞之前A獨(dú)自運(yùn)動(dòng)的速度，故AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后．

推動(dòng)小車由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過(guò)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(guò)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(guò)程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(guò)相同的位移，故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后共同的速度．

所以答案是BC、DE（2）碰前系統(tǒng)的動(dòng)量即A的動(dòng)量，則有：P1=m1v1=m1 =0.40× =0.420 kgm/s

碰后的總動(dòng)量為：P2=（m1+m2）v2=（m1+m2） =（0.40+0.20）× =0.417kgm/s（3）由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦力，從而使兩結(jié)果并不完全相等；

所以答案是：（1）AC；DE； （2）0.420；0.417；（3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦力