Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過程中不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車甲的前端粘有橡皮泥，推動小車甲使之做勻速直線運(yùn)動．然后與原來靜止在前方的小車乙相碰并粘合成一體，而后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖1所示．在小車甲后連著紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

已測得小車甲的質(zhì)量m甲=0.40kg，小車乙的質(zhì)量m乙=0.20kg，已得到打點(diǎn)紙帶如圖2所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距并標(biāo)在圖上，A為運(yùn)動起始的第一點(diǎn)．由以上測量結(jié)果可得，碰前兩小車系統(tǒng)的總動量為______ kgm/s；碰后兩小車系統(tǒng)的總動量為______ kgm/s．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 0.420 0.417

【解析】

本題考查動量守恒實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證；關(guān)鍵在于根據(jù)碰撞之后共同勻速運(yùn)動的速度小于碰撞之前A獨(dú)自運(yùn)動的速度，確定AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后．

由于碰撞之后共同勻速運(yùn)動的速度小于碰撞之前A獨(dú)自運(yùn)動的速度，故AC應(yīng)在碰撞之前，DE應(yīng)在碰撞之后．

推動小車由靜止開始運(yùn)動，故小車有個(gè)加速過程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動，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)動的過程，而A和B碰后的共同運(yùn)動時(shí)做勻速直線運(yùn)動，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．

碰前系統(tǒng)的動量即A的動量，則P1=m1v1=m1× =0.40×=0.420kgm/s

碰后的總動量P2=（m1+m2）v2=（m1+m2）=（0.40+0.20）×=0.417kgm/s

故答案為：0.420，0.417．