Question

【題目】利用如圖所示裝置研究碰撞中的動(dòng)量守恒定律。放置在桌面上的長(zhǎng)軌道上有兩個(gè)材質(zhì)相同的小車(chē)，兩車(chē)相對(duì)的側(cè)面上裝有尼龍粘貼，兩車(chē)質(zhì)量分別為m1和m2，小車(chē)m1后面連接紙帶，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況。開(kāi)始時(shí)小車(chē)m1獲得一初速度向左運(yùn)動(dòng)，與左側(cè)靜止的小車(chē)m2相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz。

（1）以下對(duì)本裝置的敘述正確的是_______

A．小車(chē)m1的起始位置應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B．實(shí)驗(yàn)需滿足m1>m2

C．實(shí)驗(yàn)前需要適當(dāng)抬高長(zhǎng)木板右端平衡摩擦力

D．平衡摩擦力時(shí)木板右端抬起的高度與兩小車(chē)質(zhì)量均有關(guān)

（2）一個(gè)同學(xué)在上述實(shí)驗(yàn)中測(cè)出m2＝4m1，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中紙帶的測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出小車(chē)m1的位移x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，以下對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析正確的是_____

A．此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律

B．此實(shí)驗(yàn)中碰撞前后動(dòng)量不守恒，原因可能是存在阻力

C．此實(shí)驗(yàn)中碰撞前后動(dòng)量不守恒，原因可能是小車(chē)m2受擾動(dòng)具有了初速度

D．此實(shí)驗(yàn)中碰撞前后動(dòng)量不守恒，原因可能是碰撞中有機(jī)械能損失

Answer 1

【答案】 AC C

【解析】（1）為了使得紙帶打出較多的點(diǎn)，并且等小車(chē)速度穩(wěn)定后再碰撞，應(yīng)使得小車(chē)的起始位置應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，A正確；為了更好粘合在一起，應(yīng)使得，B錯(cuò)誤；為了使得兩車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合力為零，應(yīng)平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)是根據(jù)重力沿斜面的分力與摩擦力平衡而進(jìn)行的，故有，質(zhì)量細(xì)小，即平衡摩擦力時(shí)木板右端抬起的高度與兩小車(chē)質(zhì)量無(wú)關(guān)，C正確D錯(cuò)誤；

（2）x-t圖像的斜率表示速度，在碰撞前有，在碰撞后有，此實(shí)驗(yàn)中碰撞前后動(dòng)量不守恒，并且碰撞后的動(dòng)量大于碰撞前的動(dòng)量，原因可能是小車(chē)m2受擾動(dòng)具有了初速度，x-t可求出碰撞前瞬間的速度，所以有無(wú)阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，并且完全非彈性碰撞肯定有機(jī)械能損失，故C正確；