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“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：在小車(chē)甲的前端粘有橡皮泥，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，施加外力推動(dòng)小車(chē)甲使之開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)乙相碰并粘合成一體，而后兩車(chē)?yán)^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(chē)甲后連著紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。

（1）若已得到的打點(diǎn)紙帶如圖（b）所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選________段計(jì)算小車(chē)甲的碰前速度，應(yīng)選__________段來(lái)計(jì)算小車(chē)甲和乙碰后的共同速度。（均選填“AB”“BC”“CD”或“DE”）

（2）已測(cè)得小車(chē)甲的質(zhì)量，小車(chē)乙的質(zhì)量，由以上測(cè)量結(jié)果可得：碰前__________ ；碰后___________ 。

（3）通過(guò)計(jì)算，可得出的結(jié)論：__________________________________________。

Answer 1

【答案】 （1） BC DE （2）0.420 0.417 （3）在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞前、后兩個(gè)小車(chē)所組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒。

【解析】（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(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．故答案為BC、DE；（2）由圖可知，BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695m；碰前系統(tǒng)的動(dòng)量即A的動(dòng)量，則有： ；碰后的總動(dòng)量為： ，碰撞前后動(dòng)量近似相等；（3）在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞前、后兩個(gè)小車(chē)所組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒

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