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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...

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。

(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”)。

(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)

 

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: 碰后共同速度: 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. 点睛:本题考查验证动量守恒定律的实验原理,要注意解决本题的关键知道A与B碰后,速度减小,会通过纸带求解速度的大小;再通过碰撞前后的动量大小关系验证动量是否相等即可.  
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