某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做

某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做

题型:不详难度:来源:
某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车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A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

魔方格

(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选______段来计算A的碰前速度,应选______段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).

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mAvA+mBvB=______kg•m/s;碰后mAvA,+mBvB,=______kg•m/s.并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等______.(计算结果保留三位有效数字)
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
碰撞前后动量近似相等
故答案为:0.420,0.417.相等
故本题的答案为:(1)BC DE (2)0.420 0.417 相等
举一反三
某同学研究小车在斜面上的运动,用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移,得到一段纸带如图所示.在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D,相邻计数点间的时间间隔均为T,B、C和D各点到A的距离为s1、s2和s3.由此可算出小车运动的加速度大小a=______,打点计时器在打C点时,小车的速度大小vc=______.(用已知的物理量符号表示)魔方格
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如图所示为用打点间隔为0.02s的打点计时器打出的纸带,其中AB=42.0mm,AC=88.0mm,AD=138.0mm.则
(1)纸带的加速度是______ m/s2
(2)B点的瞬时速度是______ m/s.魔方格
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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,计时器打点频率为50Hz.

魔方格

(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为______m/s,打A、F两点的过程中小车的平均速度为______m/s,小车的加速度为______m/s2
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持______ 不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持______不变.
(3)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图所示,则
①图中的直线不过原点的原因是______.
②图中的力F理论上指______,而实验中却用______表示.(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力      B.绳对小车的拉力
③此图中直线发生弯曲的原因是______.
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如图是打点计时器测定匀加速度时得到的一条纸带,测出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm.相邻两个计数点间有四个点未画出,则运动物体的加速度a=______m/s.,打B点时运动物体的速度为______m/s,打A点时物体的速度为______m/s.

魔方格
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如图中A、B、C、D、E为打点计时器打在做匀变速运动的纸带上的点,(相邻的两计数点间都有三个点未画出)现测得AB=1.02cm;BC=2.62cm;CD=4.22cm;DE=5.82cm.由此可知:若带动纸带的物体在做匀加速运动,则纸带的______端与物体相连(填A或E),此纸带的加速度之值为______;B点过计时器时纸带的速度之值为______.(打点计时器的电源频率为50Hz)

魔方格
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