Question

【題目】某小組用圖（a）所示裝置驗證動量守恒定律。所選兩車中，小車P的前端粘有橡皮泥，后端連著紙帶，紙帶穿過打點頻率為50Hz的打點計時器。

(1)在長木板右端下面放墊塊的目的是__________；

(2)放墊塊并達成目的后，接通電源，輕推小車P使之運動，小車P運動一段時間后，與原來靜止的小車Q相碰，碰后兩車粘合在一起繼續運動，兩車碰撞前后打出的紙帶如圖（b）所示。測得小車P（包含橡皮泥）的質量mP=0.60kg，小車Q的質量mQ=0.40kg。由以上數據求得兩車組成的系統碰前總動量為_____kg·m/s，碰后總動量為_________kg·m/s（結果保留3位有效數字）；

(3)實驗結論：__________。

Answer 1

【答案】平衡小車受到的摩擦力（或使小車重力的下滑分力等于小車受到的摩擦力） 0.612 0.610 在誤差允許的范圍內，P、Q組成的系統，碰撞前后動量守恒

【解析】

（1）[1]本實驗是驗證驗證動量守恒定律，故需要碰撞前后系統所受的合外力為零，故長木板右端下面放墊塊的目的是使小車重力的下滑分力等于小車受到的摩擦力；

（2）[2] [3]碰前小車Q靜止，速度為零，而小車P的速度為

則碰撞前系統的總動量為

碰撞后P、Q共速，則碰撞后的速度為

則碰撞后系統的總動量為

（3）[4]通過分析碰撞前后系統的總動量，可得出：在誤差允許的范圍內，P、Q組成的系統，碰撞前后動量守恒。