验证动量守恒定律1

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高中物理人教版选择性必修一第一章 4 实验：验证动量守恒定律

精析典题提升能力
一、验证气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
1.本实验碰撞前、后速度大小的测量采用极限法，v＝ΔΔxt ＝Δdt，其中d为挡光板的宽度. 2.注意速度的矢量性：规定一个正方向，碰撞前后滑块速度的方向跟正方向相同即为正值，跟正方向相反即为负值，比较m1v1＋m2v2与m1v1′＋ m2v2′是否相等，应该把速度的正负号代入计算. 3.造成实验误差的主要原因是存在摩擦力.利用气垫导轨进行实验，调节时确保导轨水平.
第一章动量守恒定律
学习目标
1.会根据器材和要求设计实验方案. 2.通过实验验证一维碰撞情况下系统的动量守恒.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
明确原理提炼方法精析典题提升能力随堂演练逐点落实课时对点练
明确原理提炼方法
一、实验原理在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，若系统所受合外力为零，则系统的动量守恒，则 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.
碰后B做平抛运动，有 x＝vB′t，H＝12gt2. 所以 mBvB′＝mBx 2gH. 故要得到碰撞前后的动量，要测量的物理量有mA、mB、α、β、H、L、x.
随堂演练逐点落实
1.(2020·宾阳中学期末)如图7所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导
轨和带有固定挡板的质量都是M的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验：
解析要使两球碰后都向右运动，A球质量应大于B球质量，即mA>mB.
(2)碰撞后B球的水平射程约为__6_4_.7_(_6_4_._2_～__6_5_.2_均__可__)_cm.
解析将10个点圈在圆内的最小圆的圆心为平均落点，可由米尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7 cm.

实验验证动量守恒定律

1.若碰撞动量守恒，则应满足
m1·v1=m1·v1′+m2·v2′
.
2.该实验入射球和靶球质量必须
满足 m1＞m2
.
3.该实验需要测量的数据有：
m1、 m2、OM、 OP、 ON
.
4.根据测量数据，验证动量守恒的关系式是：
m1·OP=m1·OM+m2·ON
.
N
甲
重锤线
O
M
P
N
装置图
入射小球被碰小球
重锤线
测量的物理量：
O O’ M P
N
甲
入射小球
被碰小球
乙重锤线
O
M
P
N
测量的物理量：
a．用天平测两球质量m1、m2 b．用游标卡尺测两球的直径D，
并计算半径r。 c．水平射程：OP、OM、ON 验证式
不用测小球直径
m1OP=m1OM+m2(ON-2r）
碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的
初速度：
OP----入射小球碰前的水平射程 OM----入射小球碰后的水平射程
O′N----被撞小球碰后水平射程
验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N
注意事项
条条记清！
①、斜槽末端要水平; ②、每次小球下滑要从同一高度处由静止下滑; ③、要保证对心碰撞,先调高低,再调远近,
m1OP=m1OM+m2ON
某同学用下图装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽
轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留
下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球

动量守恒定律与动量守恒的实验验证

动量守恒定律与动量守恒的实验验证动量守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。

它指出，在一个被称为孤立系统的系统中，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。

这个定律可以通过实验进行验证，本文将介绍几个实验来验证动量守恒定律。

首先，让我们考虑一个简单的实验。

假设有两个相互对撞的小球，它们的质量分别为m1和m2，初速度分别为v1和v2。

根据动量守恒定律，我们可以得出如下公式：m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'其中，v1'和v2'分别表示对撞后两个小球的速度。

通过实验可以发现，如果没有外力作用，对撞前后的总动量保持不变，即左侧和右侧的两项之和相等。

为了验证这个定律，我们可以设计一个实验。

首先，将一个小球放在桌子上，给它一个初速度v1。

然后，我们在小球前方放置一个静止的小球，两者发生弹性碰撞。

通过测量碰撞前后两个小球的速度，可以验证动量守恒定律是否成立。

实验结果应该显示，碰撞前后的总动量保持不变。

另一个实验是利用气垫式空气轨道进行验证。

空气轨道是一种物理实验装置，可以减小摩擦力对运动物体的影响。

我们可以在空气轨道上放置两个小球，并给它们一个初速度。

当两个小球碰撞后，测量它们的速度，并计算碰撞前后的总动量。

实验结果应该显示，总动量守恒。

此外，动量守恒定律的实验验证还可以通过利用弹簧系统进行。

我们可以设计一个包含弹簧的实验装置，通过拉伸或压缩弹簧，使一个小球在直线上作往复运动。

通过观察小球在运动中的速度和位置的变化，可以验证动量守恒定律的成立。

这些实验验证了动量守恒定律的准确性。

动量守恒定律的实验验证不仅深化了我们对动量守恒定律的认识，也为物理学的发展提供了重要的实验依据。

总之，动量守恒定律是一个基本的物理定律，可以通过实验进行验证。

几个简单的实验，如弹性碰撞实验、气垫式空气轨道实验和弹簧系统实验，能够验证动量守恒定律的准确性。

通过这些实验，我们可以深入理解动量守恒定律在物理世界中的应用。

动量守恒定律碰撞实验与动量守恒的验证

动量守恒定律碰撞实验与动量守恒的验证动量守恒定律是力学中的基本定律之一，它表明在不受外力作用的条件下，系统的总动量保持不变。

为了验证动量守恒定律，科学家们进行了许多碰撞实验。

本文将介绍动量守恒定律的基本原理，以及几个碰撞实验的过程和结果，通过这些实验来验证动量守恒定律的有效性。

一、动量守恒定律的基本原理动量是物体运动的重要性质，它由物体的质量和速度决定。

动量守恒定律指出，在一个孤立系统内，系统内部物体的总动量在时间上保持不变。

即使在碰撞等外力作用下，系统内部物体的总动量仍然保持不变。

动量守恒定律可以用数学公式表示为：m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'其中，m₁和m₂分别为两个物体的质量，v₁和v₂分别为它们的初速度，v₁'和v₂'分别为它们的末速度。

基于动量守恒定律，我们可以预测物体在碰撞时的运动状态，同时也可以通过实验来验证这一定律的准确性。

二、碰撞实验一：弹性碰撞弹性碰撞是指在碰撞中，两个物体既不损失动能，也不发生变形的碰撞。

在这种碰撞中，动量守恒定律可以准确地描述物体的运动状态。

为了验证动量守恒定律在弹性碰撞中的适用性，科学家们进行了一系列实验。

实验中，他们选择了两个具有不同质量和速度的弹性物体，并让它们进行正面碰撞。

实验结果显示，两个物体在碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。

这验证了动量守恒定律在弹性碰撞过程中的有效性。

三、碰撞实验二：非弹性碰撞非弹性碰撞是指在碰撞中，两个物体既损失动能，又发生变形的碰撞。

在这种碰撞中，动量守恒定律同样适用，但需要结合能量守恒定律才能准确描述物体的运动状态。

科学家们进行了一项非弹性碰撞的实验。

他们选取了两个具有不同质量和速度的物体，并以一定的速度让它们进行碰撞。

实验结果显示，在非弹性碰撞中，虽然物体的动量发生了变化，但碰撞前后物体的总动量仍然保持不变。

这进一步验证了动量守恒定律在非弹性碰撞中的有效性。

四、碰撞实验三：爆炸碰撞爆炸碰撞实验是一种特殊的碰撞实验方式。

考点31 实验：验证动量守恒定律-备战2020年高考物理考点一遍过

一、验证动量守恒定律实验方案1．方案一实验器材：滑块（带遮光片，2个）、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。

实验情境：弹性碰撞（弹簧片、弹性碰撞架）；完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。

2．方案二实验器材：带细线的摆球（摆球相同，两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。

实验情境：弹性碰撞，等质量两球对心正碰发生速度交换。

3．方案三实验器材：小车（2个）、长木板（含垫木）、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。

实验情境：完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。

4．方案四实验器材：小球（2个）、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。

实验情境：一般碰撞或近似的弹性碰撞。

5．不同方案的主要区别在于测速度的方法不同：①光电门（或速度传感器）；②测摆角（机械能守恒）；③打点计时器和纸带；④平抛法。

还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置，从而分析速度。

二、验证动量守恒定律实验（方案四）注意事项1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。

否则入射球撞击被碰球后会被弹回。

2．入射球和被碰球应半径相等，或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。

否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上，碰后瞬间的速度不水平。

3．斜槽末端的切线应水平。

否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。

4．入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。

否则入射球撞击被碰球的速度不相等。

5．落点位置确定：围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面，圆心即所求落点。

6．水平射程：被碰球放在斜槽末端，则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点，到落地点的距离为水平射程。

【2019·吉林高二期末】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。

光滑的水平平台上的A点放置有一个光电门。

实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测得小滑块a（含挡光片）和小球b的质量为m1、m2；C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧，静止放置在平台上；D．细线烧断后，a、b被弹开，向相反方向运动；E．记录滑块a离开弹黄后通过光电门时挡光片的遮光时间t；F．小球b离开弹簧后从平台边缘飞出，落在水平地面的B点，测出平台距水平地面的高度h及B点与平台边缘铅垂线之间的水平距离x0；G．改变弹賛压缩量，进行多次实验.（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm。

大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]

大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]动量守恒定律是经典力学中一条重要的定律，它表明在一个孤立系统中，对于每个物体，其动量在时间上是守恒的，即在碰撞过程中，两个物体的总动量保持不变。

为进一步验证动量守恒定律，本实验使用气垫导轨进行了实验并得到相关结果。

一、实验原理1. 动量的定义动量被定义为一个物体的质量与速度的乘积。

即$$p = mv$$其中，p是动量，m是质量，v是速度。

2. 动量守恒定律动量守恒定律是指，在一个孤立系统中，所有物体的总动量在时间上守恒。

即$$\sum p_i = \sum p_{i}^{\prime}$$其中，i表示碰撞前的物体，i'表示碰撞后的物体。

二、实验仪器本实验使用了气垫导轨、气垫滑块、光电探测器和电脑等仪器。

三、实验步骤1. 实验前的准备在实验开始前，需要将气垫导轨用棉布擦拭干净，以保证平滑度。

同时，需将气垫导轨仪器静置20~30分钟，让气压平衡后才能进行实验。

2. 开始实验首先将准备好的气垫滑块放在导轨的一端，并确定其初始速度。

接着，用光电探测器测量气垫滑块移动的距离和时间，从而得到其初速度和末速度。

最后，用计算机处理数据并分析结果，验证动量守恒定律。

四、实验结果通过实验，我们得到了以下数据：初始速度v1 = 0.54 m/s根据实验数据，我们可以计算出两个滑块碰撞前后的动量。

碰撞前，两个滑块的动量分别为：p1 = m1 v1 = 0.7×0.54 = 0.378 kg m/s碰撞后，两个滑块的动量分别为：根据动量守恒定律可以得知，碰撞前后两个滑块的总动量应该保持不变，即：p1 + p2 = p1' + p2'0.851 = 0.277通过计算可以发现，计算结果不相等（右侧结果=0.277<左侧结果=0.851），这可能与实验中存在的误差有关。

错误的部分可能来自于对初始速度和末速度的测量误差，以及计算过程中的近似假设，例如滑块在运动过程中受到的阻尼力等。

验证动量守恒定律的几种方案

验证动量守恒定律的几种方案一、实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2与碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．二、具体方案方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出滑块质量．(2)安装：正确安装好气垫导轨．(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)碰撞前后的速度．(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．例：气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D 的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出滑块A、B的质量m A、m B;b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.〔1〕实验中还应测量的物理量与其符号是.〔2〕利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有〔至少答出两点〕.答案 A 、B 两滑块被压缩的弹簧弹开后,在气垫导轨上运动时可视为匀速运动,因此只要测出A 与C 的距离L 1,B 与D 的距离L 2与A 到C,B 到D 的时间t 1和t 2.测出两滑块的质量,就可以用m A 11t L =m B 22t L 验证动量是否守恒.〔1〕实验中还应测量的物理量为B 与D 的距离,符号为L 2.〔2〕验证动量守恒定律的表达式是m A 11t L =m B 22t L ,产生误差的原因:①L 1、L 2、m A 、m B 的数据测量误差.②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程.③滑块并不是标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力.方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小球的质量m 1、m 2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．例：用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为B m 的钢球B 放在小支柱N 上，球心离地面高度为H ；质量为A m 的钢球A 用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O 点到球心的距离为L ，且细线与竖直线之间夹角α;球A 由静止释放，摆到最低点时恰与球B 发生正碰，碰撞后，A 球把轻质指示针C 推移到与竖直夹角为β处，B 球落到地面上，地面上铺有一X 盖有复写纸的白纸D,用来记录球B 的落点．(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A 、B 的动量〔设两球A 、B 碰前的动量分别为A p 、B p ；碰后动量分别为'A p 、'B p )，则A p =;'A p =;B p =;'B p =。

专题45验证动量守恒定律(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破

专题45验证动量守恒定律一、实验思路在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m 1、m 2和碰撞前、后物体的速度v 1、v 2、v 1′、v 2′，算出碰撞前的动量p ＝m 1v 1＋m 2v 2及碰撞后的动量p ′＝m 1v 1′＋m 2v 2′，看碰撞前、后动量是否相等。

二、三种实验方案方案一利用气垫导轨完成一维碰撞实验1．测质量：用天平测出滑块质量。

2．安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。

3．实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块质量；②改变滑块的初速度大小和方向)。

4．验证：一维碰撞中的动量守恒。

5．数据处理(1)滑块速度：v ＝ΔxΔt，式中Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。

(2)表达式：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′。

方案二利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验1．测质量：用天平测出两小车的质量。

2．安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图所示。

3．实验：接通电源，让小车A 运动，小车B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一个整体运动。

4．改变条件：改变碰撞条件，重复实验。

5．数据处理(1)速度的测量：v ＝ΔxΔt，式中Δx 是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量，Δt 为小车经过Δx 的时间，可由打点间隔算出。

(2)表达式：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′。

方案三利用等长摆球完成一维碰撞实验1．测质量和直径：用天平测出小球的质量m 1、m 2，用游标卡尺测出小球的直径d 。

2．安装：如图，把小球用等长悬线悬挂起来，并用刻度尺测量悬线长度l 。

3．实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。

4．测角度：用量角器测量小球被拉起的角度和碰撞后两小球摆起的角度。

实验：验证动量守恒定律课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第一册

和 B 的速度大小v1 和 v2，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：
（1）调节导轨水平。
（2）测得两滑块的质量分别为 0.510kg 和 0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，
应选取质量为——————kg的滑块作为 A。
（3）调节 B 的位置，使得 A 与 B 接触时，A 的左端到左边挡板的距离 s1 与B的右端到右
认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
1
2
3
4
5
t1/s
0.49
0.67
1.01
1.22
1.39
t2/s
0.15
0.21
0.33
0.40
0.46
k = v1/v2
0.31
k2
0.33
0.33
0.33
2. 某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将 a 球从斜槽轨道上某固
定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的 b
④选质量较大的小球作为入射小球（让两个小球碰撞后都向前运动）；
⑤实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.
实验方案四
1. （22年甲卷23题）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为 m1 的滑块 A
与质量为 m2的静止滑块 B 在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后 A
(6) 验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中，最后
代入 m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内动量守恒定律是否成立．
(7) 整理：将实验器材放回原处．
实验方案三
实验注意事项：
①斜槽末端的切线必须水平；

1.4实验：验证动量守恒定律—【新教材】人教版高中物理选择性必修第一册课件

选择性必修第一册
第一章动量动量守恒定律 1.4 实验：验证动量守恒定律
【学习目标】 1.知道验证动量守恒定律的实验方法有哪些. 2.知道验证过程中需要测量的物理量及其测量方法. 3.知道验证动量守恒定律实验的注意事项．
【知识梳理】
可以利用凹槽或气垫导轨限定运动在同一直线上进行，如课本“参考案例1、2的实验装置”．（4）滑块速度的测量方法
（1）测质量量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰撞前总动量与系统碰撞后总动量相比，将________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
在利用气垫导轨验证动量守恒时，用到的测量工具有( ) 【实验方案四】利用圆周运动完成一维碰撞实验
【实验方案一】利用气垫导轨完成一维碰撞实验
（2）安装器材知道验证动量守恒定律的实验方法有哪些.
光电计时器的挡光时间为Δt，则滑块通过该处的速度v ＝ d ． (如图） t
3．速度的测量．（2）若将一小球用长L的细线悬挂起来，并拉起一个与竖直方向成θ的夹角，无初速释放后，小球到达最低处的速度v ＝．
2gL1 cos
（3）打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位移，若所打各点均匀分布，可以判断物体做匀速直线运动，若知道打点计时器的频率和纸带上各相邻点间的距离，便可求出物体运动的速度v
B．由静止释放小球，以便较准确计算小球碰前速度
将实验中测得的物理量填入如下表格．(m1＝________；
（3）实验操作 C．两小球必须都是弹性球，且质量相同
（4）滑块速度的测量方法
例1. 在利用气垫导轨验证动量守恒时，用到的测量工具有( )
A．停表、天平、刻度尺答案：C 在一维碰撞中,测出物体的质量m1、m2和碰撞前后物体的速率v、v',找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p'=m1v1'+m2v2',看碰撞前后动量是否守恒。

1.4 实验：验证动量守恒定律课件(人教版2019选择性必修第一册)

量哪些物理量？
（1）测量物体的质量：m1和m2
（2）测量物体碰撞前后的速度：v1、v2、v1'、v2'
新课讲授
二、物理量的测量
思考与讨论：
2.如何测两个物体的质量？
物体质量可用天平直接测量
3.如何测量物体碰撞前后的速度？根据你所学以往知识能说出几种？
（1）利用打点计时器测速（2）利用光电门测速（3）利用机械能守恒定律测速
新课讲授
三、实验方案及数据分析
6.注意事项： (1)斜槽末端点的切线要水平。 (2)入射小球的质量大于被碰小球的质量。 (3)每次入射小球在斜槽上同一高度自由滚下。 (4)白纸铺好后不能移动。
新课讲授
三、实验方案及数据分析
思考与讨论：
以上两个实验方案是常见的两种方法，根据你所学的知识，并结合前面所提供的实验器材，你还可以设计出哪些实验方案，实现对动量守恒定律的验证？
课堂练习
2．在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。
课堂练习
（1）实验室有如下A、B、C三个小球，则入射小球应该选取____A___进行实验（填字母代号）；
A．
B．
C．
课堂练习
（2）关于本实验，下列说法正确的是___B____（填字母代号）； A．斜槽必须足够光滑且安装时末端必须保持水平 B．小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放 C．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 D．实验中需要用到秒表测量小球空中飞行的时间
学习目标
本节课学习内容
01
实验思路
02
物理量的测量
03
实验方案及数据分析

1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析

1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析组卷老师：莫老师评卷人得分一．实验题（共50小题）1．如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撤前后的动量关系。

图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1，从斜轨上S位置静上释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道润的摩擦。

（1）实验中，不需要测量的物理量是（填选项前的符号）。

A．两个小球的质量m1、m2B．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（2）若实验中发现m1OM+m2ON小于m1OP，则可能的原因是（填选项前的符号）。

A．碰撞过程有机械能的损失B．计算时没有将小球半径考虑进去C．放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上都止释放的位置比原来的低（3）若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是（填选项前的符号）。

A．OP=ON﹣OMB．2OP=ON+OMC．OP﹣ON=2OM第1页（共111页）2．用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车P的前端粘有橡皮泥，后端连接通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车P，使之运动，与静止的小车Q相碰粘在一起，继续运动。

（1）实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，用刻度尺测得各点到起点A的距离。

根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上段来计算小车P的碰前速度。

（2）测得小车P（含橡皮泥）的质量为m1，小车Q（含橡皮泥）的质量为m2，如果实验数据满足关系式，则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒。

（3）如果在测量小车P的质量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比，将（填“偏大”或“偏小”或“相等”）。

验证动量守恒定律

202X
实验验证动量守恒定律
单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述你的观点
数据处理
入射球、被碰球都是从同—高度开始做平抛运动，故它们平抛运动的时间都相同，设为 t，入射球从斜槽轨道上某—点由静止释放后，落在P点，它平抛运动的起点为斜槽轨道的末端，共平抛运动的水平位移为OP，水平速度v′=OP/t，入射球从斜槽轨道上的同一点由静止释放，与被碰球碰撞后分别落在M、N点，它们的水平速度分别为 v1′=OM/t，v2′=ON/t，如果动量守恒，则应有m1v1 = m1v1’ + m2v2’，亦即
一．图中s应是B球初始位置到
的水平距离．
二．为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量
有：
。
三．用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：
○ pA=
，pA′=
，pB=
，pB′=
。
例4 如图，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导“轨动和量有守固恒定定挡律板 ”的的质实量验都，是实验m0步的骤滑如块下A：、B做验证
两球落地，球m1和m2的落地点分别是M、N，
已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点．问：
1. 若碰撞中动量守恒，应满足的关系式
为
．
2. 若ml=20g，m2=l0g，OP=30cm，
OM=10.0cm，ON=40.0cm，试判断动量是否
守恒．
在做“碰撞中的动量守恒”的实验中，小球
m1从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面
(1)把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和 B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上
的压缩状态．
(2)按下电钮，使电动卡销放开，同时启动两个记

实验八验证动量守恒定律

实验八验证动量守恒定律注意事项1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。

2．方案提醒(1)若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应注意利用水平仪确保导轨水平。

(2)若利用两小车相碰进行验证，要注意平衡摩擦力。

(3)若利用平抛运动规律进行验证①斜槽末端的切线必须水平；②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；③选质量较大的小球作为入射小球；④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。

命题点一教材原型实验【例1 (2021·四川攀枝花市统考)某学习小组用如图2所示的实验装置探究碰撞中的不变量。

将打点计时器固定在光滑水平桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A 的后面。

让小车A 运动，小车B 静止。

在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连成一体。

某次实验中使用的两车质量均为0.6 kg ，与打点计时器连接的交流电频率为50 Hz ，得到的纸带如图3所示。

图2图3请回答下列问题：(1)纸带的________(选填“a ”或“b ”)端与小车A 相连。

(2)碰撞前系统的总动量为______kg·m/s ，碰撞后系统的总动量为______kg·m/s(保留2位有效数字)。

答案 (1)b (2)0.56 0.54解析 (1)从所给的纸带来看，a 端的点迹较密，b 端较疏，b 端速度大，说明b 端是碰撞前打出的点迹，故b 端跟小车相连。

(2)碰撞前的速度可以用靠近b 端的三段的平均速度表示，v 0＝（12.60－7.00）×10－23×0.02m/s ＝0.93 m/s 所以碰撞前的总动量p ＝m A v 0＝0.6×0.93 kg·m/s ＝0.56 kg·m/s碰撞后的速度用靠近a 端的五段表示v ＝（4.60－0.10）×10－25×0.02m/s ＝0.45 m/s所以碰撞后的总动量p′＝(m A＋m B)v＝1.2×0.45 kg·m/s＝0.54 kg·m/s。

高考物理动量守恒定律1

一.碰撞中的动量守恒
1.每次入射小球都应该从斜槽轨道的同一位置开始自由下滑。 2.被碰小球的位置必须与入射小球等高，其中心与斜槽末端的水平距离恰好是小球半径的2倍。 3.由于v1、v1/、v2/ 均为水平方向，且两球的竖直下落高度相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O /N表示。因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(O /N-2r）即可。
(3)必须测量 [ ABFG ] A．小球质量m1和m2 B．小球半径r1和r2 C．桌面到地面的高度h D．小球m1的起始高度 E．小球的飞行时间 F．小球m1未碰撞时飞出的水平距离 G．小球m1和m2碰撞后两球飞出的水平距离
练习1．在《碰撞中动量守恒的实验》里，入射小球在斜槽上释放位置的高低，对于实验精确程度的影响，以下说法中正确的是 [ ] D A．若每次释放位置高低不同，将使水平速度不恒定，造成落点不同，使实验误差过大而失败 B．在说法(1)中，尽管小球落点不同，但只要认真地找出小球落点的平均位置，仍可验证动量守恒 C．入射球释放位置低一些，两球碰后落地的水平距离越小，测量误差也越小 D．入射球释放位置高一些，两球相碰时，作用力就大，系统动量损失就小，实验精度就高
用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是点P 的位置
m1(OP)=m1(OM)+m2(ON-2r)
例5.在《碰撞中的动量守恒》实验中，某学生记录的数据如下： OM=15.17cm, ON=64.91cm, OP=47.29cm， mA=20g, mB=10g, d=1.10cm．试根据上述数据得出实验结论： _______________________________________________ ________________ _______________________．

高中物理第1章动量守恒研究实验验证动量守恒定律教学案鲁科版选修3-5-鲁科版高二选修3-5

实验验证动量守恒定律一、实验目的验证碰撞中的动量守恒．二、实验原理1．质量为m1和m2的两个小球发生正碰，假设碰前m1运动，m2静止，根据动量守恒定律应有：m1v1＝m1v1′＋m2v2′．2．因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由平抛运动知识可知，只要小球下落的高度相同，在落地前运动的时间就相同．那么小球的水平速度假设用飞行时间作时间单位，在数值上就等于小球飞出的水平距离．所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离，代入公式，即m1OP＝m1OM＋m2ON．假设在实验误差允许X围内成立，就验证了两小球组成的系统碰撞前后总动量守恒．式中OP、OM和ON的意义如下图．三、实验器材斜槽，大小相等质量不同的小钢球两个，重垂线一条，白纸，复写纸，天平一台，刻度尺，圆规，三角板．四、实验步骤1．用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为碰撞球．2．按照图所示安装实验装置，调整固定斜槽，调整时应使斜槽末端水平．3．白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好，记下重垂线所指的位置O．4．不放被碰小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次，用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．5．把被碰小球放在槽口上，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N，如下图．6．连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度，将测量数据填入表中，最后代入m1OP＝m1OM ＋m2ON，看在误差允许的X围内是否成立．五、须知1．斜槽轨道末端的切线必须水平，判断是否水平的方法是将小球放在斜槽轨道平直部分任一位置，假设小球均能保持静止，那么说明斜槽末端已水平．2．入射小球每次都必须从斜槽轨道同一位置由静止释放，可在斜槽适当高度处固定一挡板，使小球靠着挡板，然后释放小球．3．入射球的质量应大于被碰球的质量．4．实验过程中确保实验桌、斜槽、记录所用的白纸的位置要始终保持不变．5．在计算时一定要注意m1、m2与OP、OM和ON的对应关系．6．应尽可能的在斜槽较高的地方由静止释放入射小球．六、误差分析1．小球落点位置确定的是否准确是产生误差的一个原因，因此在确定落点位置时，应严格按步骤中的4、5去做．2．入射小球每次是否从同一高度无初速度滑下是产生误差的另一原因．3．两球的碰撞假设不是对心正碰那么会产生误差．4．线段长度的测量产生误差．5．入射小球释放的高度太低，两球碰撞时内力较小也会产生误差．实验的操作与数据处理如图，用“碰撞实验器〞可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________(填选项前的序号)，间接地解决这个问题．A ．小球开始释放高度hB ．小球抛出点距地面的高度HC ．小球做平抛运动的射程(2)图中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m 1多次从斜轨上S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置P ，测量平抛射程OP ．然后，把被碰小球m 2静置于轨道的水平部分，再将入射球m 1从斜轨上S 位置静止释放，与小球m 2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号)A ．用天平测量两个小球的质量m 1、m 2B ．测量小球m 1开始释放的高度hC ．测量抛出点距地面的高度HD ．分别找到m 1、m 2相碰后平均落地点的位置M 、NE ．测量平抛射程OM 、ON(3)假设两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______________________________(用(2)中测量的量表示)；假设碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________________(用(2)中测量的量表示)．(4)经测定，m 1＝45．0 g ，m 2＝7．5 g ，小球落地点的平均位置距O 点的距离如下图．碰撞前、后m 1的动量分别为p 1与p 1′，那么p 1∶p 1′＝________∶11；假设碰撞结束时m 2的动量为p 2′，那么p 1′∶ p 2′＝11∶________．实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值p 1p 1′＋p 2′为________． (5)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大，请你用(4)中的数据，分析和计算出被碰小球m 2平抛运动射程ON 的最大值为________cm ．[思路点拨] 此题可根据平抛运动、能量守恒定律等知识求解．[解析] (1)该实验是验证动量守恒定律，也就是验证两球碰撞前后动量是否相等，即验证m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′，由题图中装置可以看出，不放被碰小球m 2时，m 1从抛出点下落高度与放上m 2两球相碰后下落的高度H 相同，即在空中做平抛运动的下落时间t 相同，故有v 1＝OP t ，v 1′＝OM t ，v 2′＝ON t，代入m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′，可得m 1·OP ＝m 1·OM ＋m 2·ON ，只需验证该式成立即可，在实验中不需测出速度，只需测出小球做平抛运动的水平位移即可． (2)需先找出落地点才能测量小球的水平位移，测量小球的质量无先后之分． (3)假设是弹性碰撞，还应满足能量守恒，即12m 1v 21＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2，即m 1·OP 2＝m 1·OM 2＋m 2·ON 2．(4)p 1p 1′＝m 1·OP m 1·OM ＝OP OM ＝44.835.2＝14∶11． p 1′p 2′＝m 1·OM m 2·ON ＝45.0×35.207.5×55.68＝11∶2．9． p 1p 1′＋p 2′＝m 1·OP m 1·OM ＋m 2·ON＝45.0×44.8045.0×35.20＋7.5×55.68≈1(1～1．01均可)． (5)当两球发生弹性碰撞时，碰后m 2的速度最大，射程最大，由m 1·OP ＝m 1·OM ＋m 2·ON 与m 1·OP 2＝m 1·OM 2＋m 2·ON 2可解出ON 的最大值为76．8 cm ．[答案] (1)C (2)ADE 或DEA 或DAE(3)m 1·OM ＋m 2·ON ＝m 1·OPm 1·OM 2＋m 2·ON 2＝m 1·OP 2 (4)14 2．9 1(1～1．01均可)(5)76．8实验的改进与创新如下图为气垫导轨上两个滑块A 、B 相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz ．开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．滑块A 、B 的质量分别为200 g 、300 g ，根据照片记录的信息，A 、B 离开弹簧后，A 滑块做________运动，其速度大小为________m /s ，本实验中得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________．[解析] 由题图可知，A 、B 离开弹簧后，均做匀速直线运动，开始时v A ＝0，v B ＝0，A 、B 被弹开后，v A ′＝0．09 m /s ，v B ′＝0．06 m /s ，m A v A ′＝0．2×0．09 kg ·m /s ＝0．018 kg ·m /sm B v B ′＝0．3×0．06 kg ·m /s ＝0．018 kg ·m /s 由此可得：m A v A ′＝m B v B ′，即0＝m B v B ′－m A v A ′结论：两滑块组成的系统在相互作用过程中质量与速度乘积的矢量和守恒．[答案] 匀速直线 0．09 两滑块组成的系统在相互作用过程中质量与速度乘积的矢量和守恒1．(多项选择)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中，哪些因素可导致实验误差( )A ．导轨安放不水平B ．小车上挡光板倾斜C ．两小车质量不相等D ．两小车碰后连在一起解析：选AB ．选项A 中，导轨不水平，小车速度将受重力的影响，从而导致实验误差；选项B 中，挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，使计算速度出现误差，所以答案应为A 、B ．2．(多项选择)在做利用悬线悬挂等大的小球探究碰撞中的不变量的实验中，以下说法正确的选项是( )A ．悬挂两球的细线长度要适当且等长B ．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C ．两小球必须都是刚性球且质量相同D ．两小球碰后可以粘合在一起共同运动解析：选ABD ．两线等长能保证两球正碰，也就是对心碰撞，以减小实验误差，所以A正确．由于计算碰撞前速度时用到了mgh ＝12mv 2－0，即初速度为0时碰前的速度为v ＝2gh ，B 正确．本实验中对小球的材质性能无要求，C 错误．两球正碰后，有各种运动情况，所以D 正确．3．(多项选择)在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量〞实验时，以下哪些操作是正确的( )A ．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B ．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C ．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车D ．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源解析：选BC ．车的质量可以用天平测量，没有必要一个用撞针而另一个用橡皮泥配重．这样做的目的是为了碰撞后两车粘在一起有共同速度，选项B 正确；打点计时器的使用原那么是先接通电源，C 项正确．4．在利用平抛运动做“探究碰撞中的不变量〞实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端的切线保持水平，这样做的目的是( )A ．入射球得到较大的速度B ．入射球与被碰球对心碰撞后速度均为水平方向C ．入射球与被碰球碰撞时动能无损失D ．入射球与被碰球碰撞后均能从同一高度飞出解析：选B ．实验中小球能水平飞出是实验成功的关键，只有这样才能使两个小球在空中运动时间相等．5．“探究碰撞中的不变量〞的实验中，入射小球质量m 1＝15 g ，原来静止的被碰小球质量m 2＝10 g ，由实验测得它们在碰撞前后的x －t 图象如下图，由图可知，入射小球碰撞前的m 1v 1是________，入射小球碰撞后的m 1v ′1是________，被碰小球碰撞后的m 2v ′2是________．由此得出结论________________________________________________________________________．解析：由题图可知碰撞前m 1的速度大小v 1＝0.20.2m/s ＝1 m/s 故碰撞前的m 1v 1＝0．015×1 kg ·m/s ＝0．015 kg ·m/s碰撞后m 1的速度大小v ′1＝0.3－0.20.4－0.2m/s ＝0．5 m/s m 2的速度大小v ′2＝0.35－0.20.4－0.2m/s ＝0．75 m/s 故m 1v ′1＝0．015×0．5 kg ·m/s ＝0．007 5 kg ·m/sm2v′2＝0．01×0．75 kg·m/s＝0．007 5 kg·m/s可知m1v1＝m1v′1＋m2v′2．答案：0．015 kg·m/s 0．007 5 kg·m/s0．007 5 kg·m/s 碰撞中mv的矢量和是守恒的量6．用如下图的装置可以完成“探究碰撞中的不变量〞实验．(1)假设实验中选取的A、B两球半径相同，为了使A、B发生一维碰撞，应使两球悬线长度________，悬点O1、O2之间的距离等于________．(2)假设A、B两球的半径不相同，利用本装置能否完成实验？如果你认为能完成，请说明如何调节？解析：(1)为了保证一维碰撞，碰撞点应与两球在同一条水平线上．故两球悬线长度相等，O1、O2之间的距离等于球的直径．(2)如果两球的半径不相等，也可完成实验．调整装置时，应使O1、O2之间的距离等于两球的半径之和，两球静止时，球心在同一水平高度上．答案：(1)相等球的直径(2)见解析7．把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接起来，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于摩擦可以忽略不计的水平桌面上，如下图，现烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，探究物体间发生相互作用时的不变量．测量过程中：(1)还必须添加的器材有________________________________________________________________________．(2)需直接测量的数据是________________________________________________________________________．解析：两球被弹开后，分别以不同的速度离开桌面做平抛运动，两球做平抛运动的时间相等，均为t＝2hg(h为桌面离地的高度)．根据平抛运动规律，由两球落地点距抛出点的水平距离x＝v·t，知两物体水平速度之比等于它们的射程之比，即v1∶v2＝x1∶x2，因此本实验中只需测量x1、x2即可．测量x1、x2时需准确记下两球落地点的位置，故需要直尺、纸、复写纸、图钉、细线、铅锤和木板等．假设要探究m1x1＝m2x2或m1x21＝m2x22或x1m1＝x2m2是否成立，还需要用天平测量两球的质量m1、m2．答案：(1)直尺、纸、复写纸、图钉、细线、铅锤、木板、天平(2)两球的质量m1、m2以及它们做平抛运动的射程x1、x28．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：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动．然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如下图．在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．(1)假设已得到打点纸带如下图，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，那么应选________段计算小车甲的碰前速度，应选________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两空选填“AB〞“BC〞“CD〞或“DE〞)．(2)已测得小车甲的质量m甲＝0．40 kg，小车乙的质量m乙＝0．20 kg，由以上测量结果可得：碰前m甲v甲＋m乙v乙＝________kg·m/s；碰后m甲v′甲＋m乙v′乙＝________kg·m/s．(3)通过计算得出的结论是什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析：(1)观察打点计时器打出的纸带，点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段，CD段点迹不均匀，故CD应为碰撞阶段，甲、乙碰撞后一起匀速直线运动，打出间距均匀的点，故应选DE段计算碰后共同的速度．(2)v甲＝BCΔt＝1．05 m/s，v′＝DEΔt＝0．695 m/sm甲v甲＋m乙v乙＝0．420 kg·m/s碰后m甲v′甲＋m乙v′乙＝(m甲＋m乙)v′＝0．60×0．695 kg·m/s＝0．417 kg·m/s．(3)在误差允许X围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的．答案：(1)BCDE(2)0．420 0．417(3)在误差允许X围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的。

动量守恒实验验证动量守恒定律的原理

动量守恒实验验证动量守恒定律的原理动量守恒定律是物理学中的一项基本定律，它指出在一个孤立系统中，当没有外力作用时，系统内各个物体的动量总和保持不变。

这一定律的验证一直是实验物理学的重要内容之一。

下面我们将通过一系列实验来验证动量守恒定律的原理。

首先，我们可以进行一个简单的实验。

取一块小球和一段滑轨，并将球放置在滑轨的一端。

在另一端，我们可以用手轻轻给球一个初始速度。

然后观察当球滑到滑轨的另一端时，它是否以相同的速度反弹回来。

经过反复试验，我们会发现无论初始速度如何改变，球的反弹速度始终保持不变。

这实验证明了动量守恒定律的原理：在没有外力作用的情况下，系统中物体的总动量保持不变。

接下来，让我们来进行另一个实验，通过观察碰撞过程来验证动量守恒定律。

我们选择两个小球，A和B，它们分别具有不同的质量和初始速度。

将它们放在一个平滑的水平面上，并使它们沿相反方向运动。

当它们发生碰撞时，我们可以观察到它们的动量是否守恒。

实验结果显示，碰撞后两个小球的速度和方向发生了变化，但它们的动量之和仍然保持不变。

这意味着动量在碰撞前后仍然守恒。

动量守恒实验证明了动量守恒定律的原理，即惯性原理：一个物体的运动状态只有在受到外力作用时才会改变。

在实际生活中，我们还可以通过更复杂的实验来验证动量守恒定律。

例如，在一条直线上放置很多小球，并将其中一个球用手推向其他球。

当推动球与其它球发生碰撞时，我们可以观察到被碰撞的球被推起并继续向前推动其他球。

这个实验可以证明动量在系统中的传递和守恒。

此外，我们还可以通过更高级的实验，比如利用平衡台和吊瓶来验证动量守恒定律。

在这个实验中，我们可以调整吊瓶的质量和高度，然后释放吊瓶。

当吊瓶下落并与平衡台上的小球碰撞时，我们可以观察到小球向另一边移动，而吊瓶停在平衡位置上。

这个实验直观地展示了动量守恒的过程。

通过以上一系列实验，我们实验证明了动量守恒定律的原理。

动量守恒定律是对自然界普遍存在的运动现象的总结和归纳，它是物理学中最基本的定律之一。

1.4实验：验证动量守恒定律学案【答案】

第一章第4节实验：验证动量守恒定律【知识梳理】一、实验思路两个物体在发生碰撞时，作用时间很短。

根据动量定理，它们的相互作用力很大。

如果把这两个物体看作一个系统，那么，虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用，但是有些力的矢量和为0，有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。

因此，在可以忽略这些外力的情况下，碰撞满足动量守恒定律的条件。

我们研究最简单的情况：两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。

应该尽量创造实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为0。

二、物理量的测量研究对象确定后，还需要明确所需测量的物理量和实验器材。

根据动量的定义，很自然地想到，需要测量物体的质量，以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。

物体的质量可以用天平直接测量，速度的测量可以有多种方式，根据所选择的具体实验方案来确定。

三、(方案一)研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1．参考案例我们利用气垫导轨来减小摩擦力，利用光电计时器测量滑块碰撞前后的速度。

实验装置如图所示，可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。

本实验可以研究以下几种情况：①选取两个质量不同的滑块，在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开。

②在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动。

如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣，碰撞时它们也会连成一体。

③原来连在一起的两个物体，由于相互之间具有排斥的力而分开，这也可视为一种碰撞。

这种情况可以通过下面的方式实现。

在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。

烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动。

2．问题探究：(1)光电门测量速度的原理是什么？v＝Δx/Δt，式中Δx为滑块挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），Δt为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间。

(2)如果物体碰撞后的速度方向与原来的方向相反，应如何处理？尝试写出验证上面三种情况动量守恒的表达式。