Question

某同學設計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗: 在小車A的前端粘有橡皮泥, 推動小車A使之做勻速運動, 然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體, 繼續做勻速運動. 他設計的裝置如圖 (a)所示. 在小車A后連著紙帶, 電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz, 長木板下墊著小木片以平衡摩擦力.

（1）若已測得打點的紙帶如圖(b)所示, 并測得各計數點的間距(已標在圖上). A為運動的起點, 則應選________段來計算A碰撞前的速度, 應選________段來計算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”).
（2）已測得小車A的質量m₁＝0.4kg, 小車B的質量m₂＝0.2kg, 則碰前兩小車的總動量大小為________kg·m/s, 碰后兩小車的總動量大小為________kg·m/s.（計算結果保留三位有效數字）

Answer 1

(1) BC   DE    (2) 0.420    0.417

試題分析：（1）推動小車A使之做勻速運動，故應該選擇點跡均勻的BC段求解碰前小車A的速度，A和B碰后的共同勻速運動，故選擇DE段求解碰后的速度；（2）碰前小車A的速度m/s，A和B碰后的共同勻速運動m/s，碰前兩小車的總動量大小為0.420 kg·m/s，碰后兩小車的總動量大小為kg·m/s。