Question

某同學(xué)設(shè)計了一個用打點(diǎn)計時器探究動量守恒的實(shí)驗如圖甲：
（1）將下列實(shí)驗步驟正確排序
A．用天平測出小車A．B的質(zhì)量m₁．m₂
B．將打點(diǎn)計時器固定在長木板的一端，用導(dǎo)線將打點(diǎn)計時器與電源相連，把紙帶穿過打點(diǎn)計時器連在小車A的后面
C．取下紙帶，通過紙帶測出它們碰撞前后的速度
D．接通電源，推動小車A使之勻速運(yùn)動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合一體，并繼續(xù)做勻速運(yùn)動
E．在固定打點(diǎn)計時器的長木板一端下面墊上小木片用以平衡摩擦力，使小車A能帶動紙帶做勻速直線運(yùn)動
正確排序是

A

．

B

．

E

．

D

．

C

．
（2）若已得到打點(diǎn)紙帶，并將測得各計數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在下面（如圖乙），A為運(yùn)動起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選

BC

段來計算A車的碰前速度，應(yīng)選

DE

段來計算A車和B車碰后的共同速度．（以上兩空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）
（3）已測得小車A的質(zhì)量m₁=0.40kg，小車B的質(zhì)量m₂=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得，碰前總動量=

0.420

kg?m/s；碰后總動量=

0.417

kg?m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）按照先測量質(zhì)量再安裝實(shí)驗設(shè)備，安裝實(shí)驗器材后再平衡摩擦力，之后通過碰撞前后的紙帶分別測量出碰撞前后物體的速度，從而求出碰撞前后的動量，最后驗證碰撞前后動量是否相同．
（2）勻速運(yùn)動時小車在相同的時間內(nèi)通過相同的位移．
（3）利用在物體某一段時間內(nèi)通過的位移與所用時間的比值求出物體在該段時間內(nèi)的速度，再利用物體的質(zhì)量與物體速度的乘積求出物體的動量．

解答：解：（1）實(shí)驗的正確順序為A、B、E、D、C．
（2）在碰撞前小車A勻速運(yùn)動時在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故相鄰點(diǎn)之間的距離相同．而AB之間的距離并不相同，故應(yīng)選BC段計算碰撞之前的速度．而CD段相鄰兩點(diǎn)之間的距離也不相同，故應(yīng)該選DE段計算碰撞后的速度．
（3）碰撞之前的動量P₁=m₁v₁=m₁×

xBC

5T

=0.40×

0.105

5×0.02

=0.40×1.05=0.420kgm/s
碰撞后的動量P₂=（m1+m2）v2=（m1+m2）×

xDE

5T

=0.60×

0.695

5×0.02

=0.417kgm/s
故答案為（1）A、B、E、D、C．
（2）BC；DE．
（3）0.420；0.417．

點(diǎn)評：只有熟悉實(shí)驗步驟，理解實(shí)驗原理才能順利解決此類題目．