(2019·烟台期末)某实验小组采用如图1所示的实验装置“验证动量守恒定律”:在长木板上放置甲、乙两辆小车,长木板下垫有小木块用以平衡两小车受到的摩擦力,甲车的前端粘有橡皮泥,后端连着纸带,纸带穿过位于甲车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的电源,推动甲车使之做匀速直线运动,与原来静止在前方的乙车相碰并粘在一起,然后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50 Hz。
(1)现得到如图2所示的打点纸带,A为打点计时器打下的第一个点,测得各计数点间的距离AB=8.40 cm,BC=10.50 cm,CD=9.08 cm,DE=6.95 cm,相邻两个计数点之间还有四个计时点。则应选________段计算甲车碰前的速度;应选________段计算甲车和乙车碰后的共同速度(选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。
(2)用天平测得甲车及橡皮泥的质量为m1=0.40 kg,乙车的质量为m2=0.20 kg,取甲、乙两车及橡皮泥为一个系统,由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为________ kg·m/s,碰后系统的总动量为_______ kg·m/s。
(1)BC DE (2)0.42 0.42(或0.417)
【解析】:(1)根据甲车碰撞前做匀速直线运动符合题意,可知BC段为匀速运动的阶段,故选BC;碰后甲乙共速做匀速直线运动符合题意,选DE段来计算碰后共同的速度。
(2)由题意可知,碰前小车的速度为:v1==1.05 m/s;碰前的总动量为:p=m1v1=0.420 kg·m/s;碰后小车的共同速度为:v2==0.695 m/s;碰后的动量为:p′=(m1+m2)v2=0.417 kg·m/s。