Question

【題目】某同學設計了一個用打點計時器“驗證動量守恒”的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之作勻速運動．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合在一體，繼續作勻速運動．他設計的具體裝置如圖1所示，在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為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，并測得各計數點間距標在圖上．點O為運動起始的第一點．則應選段來計算小車A的碰前速度．應選段來計算小車A和B碰后的共同速度．（以上兩格填“OA”或“AB”或“BC”或“CD”）
（2）已測量出小車A的質量m1=0.40kg，小車B的質量m2=0.20kg．由以上測量結果可得：碰前總動量=kgm/s；碰后總動量=kgm/s．（保留三位有效數字）．

Answer 1

【答案】
（1）AB；CD
（2）0.420；0.417
【解析】解：（1）A與B碰后粘在一起，速度減小，相等時間內的間隔減小，可知通過AB段來計算A的碰前速度，通過CD段計算A和B碰后的共同速度．（2）A碰前的速度：
碰后共同速度： ．
碰前總動量：P1=m1v1=0.4×1.05=0.42kg．m/s
碰后的總動量：P2=（m1+m2）v2=0.6×0.695=0.417kg．m/s
所以答案是：（1）AB，CD；（2）0.420，0.417
【考點精析】根據題目的已知條件，利用動量守恒定律的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握動量守恒定律成立的條件：系統不受外力或系統所受外力的合力為零；系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多；系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變．