如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-11-19 09:37:32 高中物理

如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50 Hz,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。

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(1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动起始的第一点,则应选______ 段来计算A的碰前速度,应选_________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。

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(2)已测得小车A的质量m1=0.40 kg,小车B的质量m2=0.20 kg,由以上测量结果可得碰前总动量为______kg·m/s,碰后总动量为______kg·m/s。实验结论:____________________________。(计算结果保留3位有效数字)

【答案】

BC DE 1.26 1.25 在误差允许的范围内,碰撞前后总动量守恒

【解析】

(1)推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度;

碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度.

(2)由图可知,BC=10.50cm=0.3150m;DE=20.85cm=0.2085m;

A碰前的速度:1

碰后共同速度:2

碰前总动量:P1=m1v1=0.4×3.150=1.26kg.m/s

碰后的总动量:P2=(m1+m2)v2=0.6×2.085=1.25kg.m/s

实验结论:在误差允许的范围内,碰撞前后总动量守恒.

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