Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器做“探究碰撞中不變量”的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動．然后與原來靜止在前方的小車A相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動，他設(shè)計的具體裝置如圖1所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

①若已得到打點紙帶如圖2所示，并測得各計數(shù)點間距離，A為運動起始的第一點，則應(yīng)選段來計算A和A碰后的共同速度 ． （填“AA”或“AC”或“CD”或“DE”）
②已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg ， 小車A的質(zhì)量m2=0.20kg ， 由以上測量結(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A、A組成的系統(tǒng)碰撞前后總動量守恒
【解析】（1）推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故AC段為勻速運動的階段，故選AC計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和A碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計算碰后共同的速度（2）碰前系統(tǒng)的動量即A的動量，則P1=mAv0=mA=0.40× =0.420kgm/s ，
碰后的總動量P2=mAvA+mAvA=（mA+mA）v2=（mA+mA）=（0.40+0.20）× =0.417kgm/s；
由實驗數(shù)據(jù)可知：在誤差允許的范圍內(nèi)，小車A、A組成的系統(tǒng)碰撞前后總動量守恒．
所以答案是：（1）DE；（2）0.420；0.417；在誤差允許的范圍內(nèi)，小車A、A組成的系統(tǒng)碰撞前后總動量守恒．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動量守恒定律的相關(guān)知識，掌握動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，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變．