◎ 题目

小刚同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验： （1）下面是实验的主要步骤： ①把长木板放置在水平桌面上，其中一端用薄木片垫高； ②把打点计时器固定在长木板的一端； ③将纸带穿过打点计时器并固定在小车A的一端； ④把小车A的前端固定橡皮泥，让小车B静止的放置在木板上； ⑤先______，再______，接着与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体继续运动；（以上两空填写后续描述中的字母符号：a．推动小车A使之运动，b．接通电源） ⑥关闭电源，取下纸带，换上新纸带，重复步骤③④⑤，选出较理想的纸带如图乙所示； ⑦用天平测得小车A的质量为m1=0.4kg，小车B的质量为m2=0.2kg． （2）在上述实验步骤中，还需完善的步骤是______（填写步骤序号并完善该步骤） （3）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为运动的起点，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；（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”） （4）根据以上实验数据计算，碰前两小车的总动量为______kg?m/s，碰后两小车的总动量为______kg?m/s．（以上两空结果保留三位有效数字） （5）试说明（4）问中两结果不完全相等的主要原因是______．

◎ 答案

（1）实验时要先接通电源，再释放小车，因此实验步骤：⑤先b，再a，接着与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体继续运动． （2）实验前要平衡摩擦力，在上述实验步骤中，还需完善的步骤是 ①，调节薄木片的位置，轻推小车能使之匀速下滑． （3）从分析纸带上打点情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰前的运动情况，应选BC段来计算A碰前速度．从CD段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选DE段来计算A和B碰后的共同速度． （4）打点计时器打点时间间隔为0.02s，小车A在碰前的速度：v0= BC t = 0.1050 0.02×5 =1.050m/s， 小车A在碰前的动量：P0=mAV0=0.40kg×1.050m/s=0.420kgm/s， 碰后A、B的共同速度：V共= DE t = 0.0695 0.02×5 =0.695m/s， 碰后A、B的总动量：P=（mA+mB）V共=（0.2kg+0.4kg）×0.695m/s=0.417kgm/s． （5）实验过程中，由于纸带与打点计时器间存在摩擦、小车受到空气阻力等阻力，小车受到的合外力不为零，使动量不守恒． 故答案为：（1）⑥b；a；（2）①，调节薄木片的位置，轻推小车能使之匀速下滑；（3）BC；DE；（4）0.420；0.417；（5）纸带处的摩擦、空气阻力等造成动量不守恒．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“小刚同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：（1）下面是实验的主要步骤：①把长木板放置在水平桌面上，其中一端用薄木片垫高；②把打点计时器固定在长木板的一端…”主要考查了你对  【实验：验证动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。