Question

15．如圖甲所示，某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在光滑水平面上，小車A的左端粘有橡皮泥，小車A受到外界水平?jīng)_量作用后做勻速運動，與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動．

在實驗得到的紙帶上選取五個計數(shù)點分別為A．B．C．D．E，測得AB．BC．CD．DE的長度如圖乙所示．已知打點計時器所用電源頻率為50Hz，小車A的質量為0.400kg，小車B的質量為0.200kg，則碰前小車A的速度可利用紙帶BC 段數(shù)據(jù)求出，且碰前兩小車的總動量為0.340 kg•m/s；碰后小車的速度可利用紙帶DE段數(shù)據(jù)求出，且兩小車的總動量為0.336 kg•m/s．（計算結果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）A與B碰后速度減小，通過紙帶上相等時間內(nèi)點跡的間隔大小確定哪段表示A的速度，哪段表示共同速度．
（2）求出碰前和碰后的速度大小，得出碰前和碰后總動量的大�。�

解答 解：A與B碰后粘在一起，速度減小，相等時間內(nèi)的間隔減小，可知通過BC段來計算A的碰前速度，通過DE段計算A和B碰后的共同速度．
A碰前的速度：v₁=$\frac{BC}{5×0.02}$=$\frac{0.085}{0.1}$=0.85m/s；
則碰前動量P₁=mv₁=0.4×0.85=0.340kg．m/s；
碰后的速度v₂=$\frac{DE}{t}$=$\frac{0.056}{0.1}$=0.56m/s；
碰后的總動量：P₂=（m₁+m₂）v₂=0.6×0.56=0.336kg．m/s
可知在誤差允許范圍內(nèi)，AB碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒．
故答案為：BC；0.340；DE；0.336

點評 解決本題的關鍵知道A與B碰后，速度減小，會通過紙帶求解速度的大小，簡答題．