Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置驗(yàn)證碰撞中的動量守恒。圖中A、B是兩個(gè)相同的小車。

(1)實(shí)驗(yàn)前，先平衡摩擦力，只將小車A放在長木板上，并與紙帶相連，將長木板裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源，給小車A一個(gè)初速度，如果紙帶上打出的點(diǎn)________，則表明已平衡摩擦力。

(2)將小車B放在長木板上并在小車B上放上適當(dāng)?shù)捻来a，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，給小車A一個(gè)初速度，小車A與小車B發(fā)生碰撞并粘在一起向前運(yùn)動，打出的紙帶如圖所示，紙帶上的點(diǎn)為連續(xù)打出的點(diǎn)，測出紙帶上兩段連續(xù)5個(gè)間隔的長度s1、s2.

由圖可知，紙帶的________（填“左”或“右”）端與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接的交流電頻率為f，小車A與小車B相碰前的速度為v1=________，碰撞后兩車的共同速度為v2=______，若測得小車A（包括橡皮泥）質(zhì)量為mA，小車B和小車B上砝碼的總質(zhì)量為mB，若表達(dá)式_______成立，則A、B兩車碰撞過程動量守恒。

(3)如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接交流電的頻率實(shí)際小于f，則對實(shí)驗(yàn)結(jié)果________（填“有”或“無”）影響。

Answer 1

【答案】間距相同 右 無

【解析】

(1)[1]如果已平衡好摩擦力，則小車做勻速直線運(yùn)動，紙帶上打出的點(diǎn)間距相同；

(2)[2]由題意可知小車A碰后速度減小，根據(jù)紙帶圖可知左邊兩點(diǎn)間間距大，速度大，故紙帶的左端與小車A相連，右端與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連；

[3][4]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接的交流電頻率為f，則周期為：

故碰前的速度為：

碰撞后兩車的共同速度為：

[5]要驗(yàn)證動量守恒則：

帶入v1和v2即需要滿足：

則A、B兩車碰撞過程動量守恒；

(3)[6]由前面的分析可知等式兩邊均有f，且可以約掉，故當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接交流電的頻率實(shí)際小于f，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。