Question

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A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示，在小車后連接著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板墊著小木片以平衡摩擦力．
（1）若已得到打點(diǎn)紙帶如圖所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距（標(biāo)在圖上）．A為運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，則應(yīng)該選擇

BC

段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選擇

DE

段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度．（以上空格選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）


（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量m₁=0.40kg，小車B的質(zhì)量m₂=0.20kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得碰前m₁v₀=

0.420kg?m/s

 kg?m/s，碰后（m₁+m₂）v_共=

0.417kg?m/s

 kg?m/s，由此得出結(jié)論

在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞中mv的矢量和是守恒的

．

Answer 1

分析：（1）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，確定AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后，在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同，所以BC應(yīng)為碰撞之前勻速運(yùn)動(dòng)階段，DE應(yīng)為碰撞之后勻速運(yùn)動(dòng)階段．
（2）物體發(fā)生的位移與發(fā)生這些位移所用時(shí)間的比值等于勻速運(yùn)動(dòng)的物體在該段時(shí)間內(nèi)的速度．P=mv=m

x

t

解答：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．
故答案為BC、DE
（2）碰前系統(tǒng)的動(dòng)量即A的動(dòng)量，則P₁=m₁v₁=m₁

BC

5T

=0.40×

0.1050

5×0.02

=0.420 kg?m/s  
碰后的總動(dòng)量P₂=（m₁+m₂）v₂=（m₁+m₂）

DE

5T

=（0.40+0.20）×

0.0695

5×0.02

=0.417kg?m/s
碰撞前后動(dòng)量近似相等，所以在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞中mv的矢量和是守恒的．
故答案為：0.420，0.417．
故本題的答案為：（1）BC　DE�。�2）0.420　0.417　在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞中mv的矢量和是守恒的

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)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，確定AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后，是解決本題的突破口．