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题目
题型:不详难度:来源:
某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验,在小车A的前端粘有橡皮泥,设法使小车A做匀速直线运动,然后与原来静止的小车B相碰并粘在一起,继续做匀速运动,设计如图1所示:

魔方格

在小车A的后面连着纸带,电磁打点计时器的频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图2所示,并测得各计数点间的距离,在图上标出A为运动起始的点,则应选______段来计算A碰前的速度,应选______段来计算A和B碰后的共同速度.
(2)已测得小车A的质量mA=0.4kg,小车B的质量mB=0.20kg,则由以上结果可得碰前总动量=______kg•m/s,碰后总动量=______kg•m/s.

魔方格
答案
(1)由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,故AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后.
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;
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.
故答案为BC、DE
 (2)碰前系统的动量即A的动量,则P1=m1v1=m1
BC
5T
=0.40×
0.1050
5×0.02
=0.420 kg•m/s  
碰后的总动量P2=(m1+m2)v2=(m1+m2
DE
5T
=(0.40+0.20)×
0.0695
5×0.02
=0.417kg•m/s
故答案为:0.420,0.417.
故本题的答案为:(1)BC   DE    (2)0.420    0.417
核心考点
试题【某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验,在小车A的前端粘有橡皮泥,设法使小车A做匀速直线运动,然后与原来静止的小车B相碰并粘在一起,继续做匀速运动,】;主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
在验证碰撞中的动量守恒的实验中,各落点的中心位置如图,假设实验中小球的弹性较好,可以看作弹性碰撞,且碰撞结果基本符合v1=
m1-m2
m1+m2
v0
v2=
2m1
m1+m2
v0
,其中 m1、m2分别是入射球和被碰球的质量,m1>m2,v1、v2分别是入射球和被碰球碰后的水平速度,v0是入射速度.
(1)若相邻落点的分布范围的界限不够分明,甚至有重叠的现象,要同时增大相邻的落点中心位置之间的距离,可单独采取______

魔方格

A.增大入射速度v0
B.增大平抛高度h
C.在m1>m2的条件下,进一步增大
m1
m2
的值
D.在m1>m2的条件下,减小
m1
m2
的值
(2)要使OM、MP、PQ接近相等,
m1
m2
应接近______.
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某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的具体装置如图所示,在小车后连接着纸带,电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz,长木板垫着小木片以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图所示,并测得各计数点间距(标在图上).A为运动起点,则应该选择______段来计算A碰前的速度,应选择______段来计算A和B碰后的共同速度.(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)

魔方格


魔方格
(2)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m1v0=______ kg•m/s,碰后(m1+m2)v=______ kg•m/s,由此得出结论______.
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在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律.下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况.实验仪器如图所示.

魔方格

实验过程:
(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作.
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L.
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸).
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(v2=0),用滑块1以初速度v1与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2
(6)先根据以上所测数据计算滑块1碰撞前的速度,其表达式为v1=______,及碰后两者的共同速度,其表达式为v=______;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和.
根据实验数据完成表格内容:(表中计算结果保留三位有效数字)
m1=0.324kg    m2=0.181kg    L=1.00×10-3m
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滑块1滑块2碰前系统动量kgms-1碰后系统动量kgms-1
v1/ms-1v/ms-1v2/ms-1v/ms-1m1v1m2v2(m1+m2)v
10.2900.18400.184______0______
20.4260.26900.269______0______
实验结论:______
如图甲所示为某同学“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图.已用游标卡尺测得小球直径为2.14cm,实验中小球的落点情况如图乙所示,入射球A与被碰球B的质量比为mA:mB=3:2,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比pA:pB=______.

魔方格
某同学用如图所示装置验证动量守恒定律,用轻质细线将小球1悬挂于O点,使小球1的质心到悬点O的距离为L,被碰小球2放在光滑的水平桌面上.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放,摆到最低点时恰与小球2发生正碰,碰撞后,小球1继续向左运动把轻质指示针推移到图中的OC位置,小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为S的D点.
(1)实验中已经测得上述物理量中的α、L、S,为了验证两球碰撞过程动量守恒,还应该测量物理量有______.
(2)请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量:P1=______.P′1=______.P2=______.P′2=______.魔方格