某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，在小車B的后端黏有橡皮泥，設法使小車A做勻速直線運動，然后與原來靜止的小車B相碰并黏在一起，繼續(xù)做勻速運動，設計如圖1所示：在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器的頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

若已得到打點紙帶如圖2所示，并測得各計數(shù)點間的距離在圖上標出A為運動起始的點，小車A的質(zhì)量mA=0.4kg，小車B的質(zhì)量mB=0.20kg，則由以上結(jié)果可得碰前總動量是
0.420
0.420
 kg?m/s，碰后總動量是
0.417
0.417
 kg?m/s．
分析：碰撞之后共同勻速運動的速度小于碰撞之前A獨自運動的速度，確定AC應在碰撞之前，DE應在碰撞之后，在勻速運動時在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，所以BC應為碰撞之前勻速運動階段，DE應為碰撞之后勻速運動階段．物體發(fā)生的位移與發(fā)生這些位移所用時間的比值等于勻速運動的物體在該段時間內(nèi)的速度．P=mv=m
x
t
．
解答：解：由于碰撞之后兩車以共同的速度做勻速運動，所以根據(jù)動量守恒定律可知，共同速度小于碰撞之前A獨自運動的速度，故紙帶上的點AC段應在碰撞之前，DE段應在碰撞之后．
推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，然后在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運動的階段，故選BC計算碰前的速度；
碰前系統(tǒng)的動量即A的動量，則：P1=m1v1=m1
BC
5T
=0.4×
0.1050
5×0.02
=0.420 kg?m/s  
碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移，所以應選DE段來計算碰后共同的速度．  
碰后的總動量：P2=（m1+m2）v2=(m1+m2)
DE
5T
=(0.4+0.2)
0.0695
5×0.02
=0、417kg?m/s
故答案為：0.420，0.417．
點評：該題中滿足動量守恒定律，解題的關鍵是判斷出計算碰撞前的速度和碰撞后的速度要使用那一段位移．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：長木板下墊著小木塊，用來平衡摩擦力，反復移動小木塊位置，直到小車在木板上運動時可保持勻速運動為止．在小車A的前端粘有橡皮泥，輕輕推小車A一小段距離后松手，小車A將在長木板上運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰后粘合成一體，并繼續(xù)運動．他設計的具體裝置如圖甲，在小車A后邊連著紙帶，紙帶穿過打點打時器，電源頻率為50Hz．
（1）圖乙為打點計時器在紙帶上打出的點，現(xiàn)用一直尺放于其旁對其進行測量，從圖中可以判斷，兩車相碰發(fā)生位置可能對應直尺的刻度為
B
B
．
A．4.5cm處              B．5.5cm處
C．6.5cm處              D．7.5cm處
（2）已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg，小車B的質(zhì)量m2=0.50kg，由以上測量結(jié)果可得，碰前總動量為
0.20
0.20
kg?m/s，碰后總動量為
0.18
0.18
kg?m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）（8分）在做”用油膜法估測分子大小”的實驗時,在實驗中測得n個油滴的體積為V，則每個油滴的體積為        ，將一個油滴滴在水面上，形成的油膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長為l,則油膜的面積是___________。根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油分子的直徑是________________。用這種方式估測出的結(jié)果，其分子直徑的數(shù)量級約為             m。

（2）(8分) 某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：將打點計時器固定在光滑的長木板的一端，把紙帶穿過打點計時器，連在小車A的后面。讓小車Ａ運動，小車Ｂ靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖甲，碰撞時撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實驗裝置后，先接通電源然后輕推小車Ａ，使Ａ獲得一定的速度，電磁打點計時器在紙帶上打下一系列的點，已知電源頻率為50Hz。

①實驗中打出的紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距標在圖上，則應選　　　　 段計算A的碰前速度；應選　　　  段計算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。

②已測得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg，小車B的質(zhì)量m2=0.10kg，由以上測量結(jié)果可得：

碰前總動量=　　　　  kg·m/s ；碰后總動量=　　　　  kg·m/s。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來源：2010年廣東省東莞市高二第二學期期末考試物理A卷 題型：實驗題

（1）（8分）在做”用油膜法估測分子大小”的實驗時,在實驗中測得n個油滴的體積為V，則每個油滴的體積為        ，將一個油滴滴在水面上，形成的油膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長為l,則油膜的面積是___________。根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油分子的直徑是________________。用這種方式估測出的結(jié)果，其分子直徑的數(shù)量級約為             m。

（2）(8分) 某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：將打點計時器固定在光滑的長木板的一端，把紙帶穿過打點計時器，連在小車A的后面。讓小車Ａ運動，小車Ｂ靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖甲，碰撞時撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實驗裝置后，先接通電源然后輕推小車Ａ，使Ａ獲得一定的速度，電磁打點計時器在紙帶上打下一系列的點，已知電源頻率為50Hz。
①實驗中打出的紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距標在圖上，則應選　　　　 段計算A的碰前速度；應選　　　 段計算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。
②已測得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg，小車B的質(zhì)量m2=0.10kg，由以上測量結(jié)果可得：[來源:學科網(wǎng)ZXXK]
碰前總動量=　　　　 kg·m/s；碰后總動量=　　　　 kg·m/s。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：2010年廣東省東莞市高二第二學期期末考試物理A卷 題型：實驗題

（1）（8分）在做”用油膜法估測分子大小”的實驗時,在實驗中測得n個油滴的體積為V，則每個油滴的體積為         ，將一個油滴滴在水面上，形成的油膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長為l,則油膜的面積是___________。根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油分子的直徑是________________。用這種方式估測出的結(jié)果，其分子直徑的數(shù)量級約為              m。

（2）(8分) 某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：將打點計時器固定在光滑的長木板的一端，把紙帶穿過打點計時器，連在小車A的后面。讓小車Ａ運動，小車Ｂ靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖甲，碰撞時撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實驗裝置后，先接通電源然后輕推小車Ａ，使Ａ獲得一定的速度，電磁打點計時器在紙帶上打下一系列的點，已知電源頻率為50Hz。

①實驗中打出的紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距標在圖上，則應選　　　　  段計算A的碰前速度；應選　　　  段計算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。

②已測得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg，小車B的質(zhì)量m2=0.10kg，由以上測量結(jié)果可得：[來源:ZXXK]

碰前總動量=　　　　  kg·m/s ；碰后總動量=　　　　  kg·m/s。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在做”用油膜法估測分子大小”的實驗時,在實驗中測得n個油滴的體積為V，則每個油滴的體積為         ，將一個油滴滴在水面上，形成的油膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長為l,則油膜的面積是___________。根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油分子的直徑是________________。用這種方式估測出的結(jié)果，其分子直徑的數(shù)量級約為              m。

（2） 某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：將打點計時器固定在光滑的長木板的一端，把紙帶穿過打點計時器，連在小車A的后面。讓小車Ａ運動，小車Ｂ靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖甲，碰撞時撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實驗裝置后，先接通電源然后輕推小車Ａ，使Ａ獲得一定的速度，電磁打點計時器在紙帶上打下一系列的點，已知電源頻率為50Hz。

①實驗中打出的紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距標在圖上，則應選　　　　  段計算A的碰前速度；應選　　　  段計算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。

②已測得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg，小車B的質(zhì)量m2=0.10kg，由以上測量結(jié)果可得：

碰前總動量=　　　　  kg·m/s ；碰后總動量=　　　　  kg·m/s。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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