Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車M的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車M使之做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后與原來靜止在前方的小車N相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車M后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力。

(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)。

A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選_________段來計(jì)算M碰前的速度。應(yīng)選______段來計(jì)算M和N碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。

(2)已測(cè)得小車M的質(zhì)量m1=0.4 kg,小車N的質(zhì)量為m2=0.2 kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為____　　kg·m/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為_______kg·m/s。

Answer 1

【答案】 (1)BC； DE； (2)0.420；　 0.417；

【解析】（1）推動(dòng)小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過程，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；碰撞過程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過程，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)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計(jì)算碰后共同的速度．
（2）碰前小車的速度為： ，

碰前的總動(dòng)量為：P=mAvA=0.4×1.05=0.420kgm/s；
碰后小車的共同速度為：

碰后的動(dòng)量為：P′=（mA+mB）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kgm/s；