Question

某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：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，他设计的具体装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，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(以上两格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”)．

 (2)已测得小车A的质量m₁=0．40kg，小车B的质量m₂=0．20kg，由以上测量结果可得：碰前m_Av++m_Bv。=     kg·m／s；碰后m_Av_A^，+m_Bv_B^，=             kg·m／s．并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等．

Answer

(1)BC  DE  (2)0．420  0．417

【解析】(1)小车A碰前做匀速直线运动，打在纸带上的点应该是间距均匀的，故计算小车碰前速度应选BC段；CD段上所打的点由稀变密；可见在CD段A、B两小车相互碰撞．A、B撞后一起做匀速运动，所打出的点又应是间距均匀的．故应选DE段计算碰后速度．

(2)碰前mAvA十mBVB==0.420kg·m/s．

碰后：

其中，vA=BC/Δt=1．05m／s。

vA’=vB’= DE/Δt = 0．695m／s．

通过计算可以发现，在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的．

思路分析：小车在碰撞前后均做匀速直线运动，小车在碰撞前后均为匀速运动，纸带上打出的点一定是等间隔的。小车碰撞前后的速度亦可以纸带上的数据计算出，代入公式即可得出结论。

试题