Question

某同学设计了一个用打点计时器探究动量守恒的实验如图甲：
（1）将下列实验步骤正确排序
A．用天平测出小车A．B的质量m₁．m₂
B．将打点计时器固定在长木板的一端，用导线将打点计时器与电源相连，把纸带穿过打点计时器连在小车A的后面
C．取下纸带，通过纸带测出它们碰撞前后的速度
D．接通电源，推动小车A使之匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合一体，并继续做匀速运动
E．在固定打点计时器的长木板一端下面垫上小木片用以平衡摩擦力，使小车A能带动纸带做匀速直线运动
正确排序是______．______．______．______．______．
（2）若已得到打点纸带，并将测得各计数点间距标在下面（如图乙），A为运动起始的第一点，则应选______段来计算A车的碰前速度，应选______段来计算A车和B车碰后的共同速度．（以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）
（3）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，碰前总动量=______kg•m/s；碰后总动量=______kg•m/s．（结果保留三位有效数字）

Answer

（1）按照先测量质量再安装实验设备，安装实验器材后再平衡摩擦力，之后通过碰撞前后的纸带分别测量出碰撞前后物体的速度，从而求出碰撞前后的动量，最后验证碰撞前后动量是否相同．
（2）匀速运动时小车在相同的时间内通过相同的位移．
（3）利用在物体某一段时间内通过的位移与所用时间的比值求出物体在该段时间内的速度，再利用物体的质量与物体速度的乘积求出物体的动量．
【解析】
（1）实验的正确顺序为A、B、E、D、C．
（2）在碰撞前小车A匀速运动时在相同的时间内通过的位移相同，故相邻点之间的距离相同．而AB之间的距离并不相同，故应选BC段计算碰撞之前的速度．而CD段相邻两点之间的距离也不相同，故应该选DE段计算碰撞后的速度．
（3）碰撞之前的动量P1=m1v1=m1×=0.40×=0.40×1.05=0.420kgm/s
碰撞后的动量P2=（m1+m2）v2=（m1+m2）×=0.60×=0.417kgm/s
故答案为（1）A、B、E、D、C．
（2）BC；DE．
（3）0.420；0.417．