Question

如图甲，在验证动量守恒定律实验时，小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A一下，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50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。

(1)若获得纸带如图乙所示，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（填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。

(2)已测得小车 A 的质量m₁=0.60kg，小车B的质量为m₂=0.40kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为________kg·m/s，碰后系统总动量为_____kg·m/s。（结果保留三位有效数字）

(3)实验结论：_________；

(4)若打点计时器的实际工作频率高于50Hz，而实验者仍按照50Hz的频率来分析， 你认为对实验结果__________ （填“有”或“无”）影响。

Answer

BC DE 2.07 2.06 在误差允许的范围内，系统的动量守恒 无

【解析】

(1)[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；

[2]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)[3]碰前系统的动量即A的动量，则有：

[4]碰后的总动量

P2=m1vA+m2vB=(m1+m2)v2=

(3)[5]由实验数据可知：在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量守恒。

(4)[6]碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得

m1v0═（m1+m2）v2

即

整理得

m1BC=（m1+m2）DE

打点计时器的打点时间间隔T不影响实验结果，打点计时器的实际工作频率高于50Hz，而实验者仍按照50Hz的频率来分析，对实验没有影响。