实验：验证动量守恒定律
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达式为____________（用已知量和测量量表示）。
ADE
接下来要完成的必要步骤是_________（填选项的符号）；
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度h
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM，ON
m1∙OP=m1∙OM+m2∙O
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________________
(1)质量的测量：用天平测量质量。
(2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等。如果用
小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平
速度。因此，只需测出两小球的质量 m1 、m2 和不放被碰小球时入射小球在空中飞
出的水平距离lOP ，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离lOM 和
（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m1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m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，
m1>m2
与小球m2相撞，并多次重复。据图可得两小球质量的关系为_________；
N
（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
OP+OM=ON
___________（用（2）中测量的量表示）。
若两球打在竖直挡板上，当所测物理量满足表达式__________________
（用所测物理量的字母表示）时，说明两小球在碰撞中遵循动量守恒定律。
用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中M、P、N点是实验过程
D．实验时应先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车
（3）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
BC
行了区域划分，并测出了BC、CD、DE三段的长度。应选纸带上__________段来
计算小车P的碰前速度。已知小车P的质量为0.4kg，小车Q的质量为0.2kg，打
0.684
下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图丙中画的三个圆最合理
C
的是_________；
2.用如图所示的装置可以完成“探究碰撞中的不变量”实验。
BC
（1）必须注意的事项是___________。
A．A到达最低点时，两球的球心连线可以不水平
B．A到达最低点时，两球的球心连线要水平
C．多次测量减小误差时，A球必须从同一高度下落
乙所示),可以得到能量损失很小的碰撞;
③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,把两个滑块连成一体运动
(如图丙所示),这样可以得到能量损失很大的碰撞。
方案二：利用斜槽实现两小球的一维碰撞
如图甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下，与放在斜槽末端的另一
大小相等、质量较小的球发生碰撞，之后两小球都做平抛运动。
点计时器所用电源的频率为50Hz，则碰后两小车的总动量是__________kgm/s。
（计算结果保留三位有效数字）
4.用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹
性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。（1）实验前需要调节气垫导轨水平，
借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是
四、实验步骤
不论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下：
1．用天平测量相关碰撞物体的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。
2．安装实验装置。
3．使物体发生碰撞。
4．测量或读出碰撞前后相关的物理量，计算对应的速度，填入预先设计好的表
格中。
5．改变碰撞条件，重复步骤3、4。
6．分别计算出两物体碰撞前后的总动量，看它们在误差允许范围内是否相等。
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。
方案三:利用等长摆球完成一维碰撞实验
1.实验器材
带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。
2.数据处理
①摆球速度的测量:v= ,式中h为小球释放时(或碰撞后摆起的)高度。
②验证的表达式:m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
人教版普通高中物理
选择性必修第一册
1.4实验：验证动量守恒定律
一、实验目的
验证动量守恒 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
二、实验思路
1.物理量的测量
m1
m2
分别测出两个物体的质量 _______、_______；
v1
v2
碰撞前的速度分别为_______、_______；
v 1′
v 2′
碰撞后的速度分别为_______、_______。
使其中一滑块在导轨上运动，若滑块经过两光电门的时间相等，则导轨水平
______________________________________________________________。（2）
为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量
关系。实验分两次进行。第一次：将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两
lON。若在实验误差允许的范围内m1·lOP=m1·lOM+m2·lON就验证了两个小球碰撞前后
的不变量。
(3)让小球从斜槽的不同高度处开始滚动，进行多次实验。
(4)器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、铅垂线、白纸、复写纸、刻度
尺、天平、圆规。
(5).注意事项
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;
光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt1，
A与B碰撞后又分开，滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2，滑块B通过光电门2
的时间为Δt3
第二次：在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶，同样将滑块A置于光电门1的左侧，
滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1
CD
（1）为完成实验，除图甲中涉及到的实验器材外，还需要的器材是__________。
A．秒表
B．弹簧测力计
C．刻度尺
D．天平（含砝码）BDFra bibliotek（2）下列说法正确的是__________。
A．小车粘上橡皮泥是为了改变车的质量
B．实验前，需要在长木板靠打点计时器一端垫适量木块以补偿摩擦阻力
C．实验过程中，如果改变小车质量再次实验，需要再次补偿摩擦阻力
中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为LM、LP、
LN。只要满足关系式______________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；
某同学想用上述数据来验证碰撞前后机械能是否守恒，请写出需要验证的关系
m1Lp=m1Lm+m2LN
式：______________。
（4）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留
的时间为Δt4，A与B碰撞后粘连在一起，滑块B通过光电门2的时间为Δt5。
BC
为完成该实验，还必须测量的物理量有________（填选项前的字母）。
A．挡光片的宽度d
B．滑块A的总质量m1
C．滑块B的总质量m2
D．光电门1到光电门2的间距L
（3）在第二次实验中，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表
2．数据分析
选定实验方案，设计实验数据记录表格，测出并记录物体的质量
和发生碰撞前后各自的速度，计算碰撞前后的总动量，代入公式
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′进行验证。
3．实验方案
方案一：用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞实验装置如图所示。
(1)质量的测量：用天平测量质量。
(2)速度的测量：利用公式v＝d/Δt计算，式中d为挡光片的宽度，
Δt为计时器显示的挡光片经过光电门所对应的挡光时间。
(3)利用在滑块上增加已知质量的物块的方法改变碰撞物体的质量。
(4)实验方法:
①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
(如图甲所示);
②在两滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架(如图
D．多次测量减小误差时，A球必须从不同高度下落
（2）若实验中选取的A，B两球半径相同，为了使A，B发生一维碰撞，应使
相同
球的直径
两球悬线长度___________，悬点
O1，O2之间的距离等于___________。
用甲所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，小车P的后端连接通过打点计
时器的纸带，前端粘有橡皮泥，小车P与静止的小车Q相碰后会粘在一起向前运动。
方案四:利用两辆小车完成一维碰撞实验
1.实验器材
光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥等。
2.数据处理
①小车速度的测量:v=Δx/Δt,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验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
7．整理器材，结束实验。
1．如图所示，用“碰撞试验器”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）试
验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是可以
C
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h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
ADE
接下来要完成的必要步骤是_________（填选项的符号）；
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度h
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM，ON
m1∙OP=m1∙OM+m2∙O
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________________
(1)质量的测量：用天平测量质量。
(2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等。如果用
小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平
速度。因此，只需测出两小球的质量 m1 、m2 和不放被碰小球时入射小球在空中飞
出的水平距离lOP ，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离lOM 和
（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m1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m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，
m1>m2
与小球m2相撞，并多次重复。据图可得两小球质量的关系为_________；
N
（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
OP+OM=ON
___________（用（2）中测量的量表示）。
若两球打在竖直挡板上，当所测物理量满足表达式__________________
（用所测物理量的字母表示）时，说明两小球在碰撞中遵循动量守恒定律。
用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中M、P、N点是实验过程
D．实验时应先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车
（3）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
BC
行了区域划分，并测出了BC、CD、DE三段的长度。应选纸带上__________段来
计算小车P的碰前速度。已知小车P的质量为0.4kg，小车Q的质量为0.2kg，打
0.684
下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图丙中画的三个圆最合理
C
的是_________；
2.用如图所示的装置可以完成“探究碰撞中的不变量”实验。
BC
（1）必须注意的事项是___________。
A．A到达最低点时，两球的球心连线可以不水平
B．A到达最低点时，两球的球心连线要水平
C．多次测量减小误差时，A球必须从同一高度下落
乙所示),可以得到能量损失很小的碰撞;
③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,把两个滑块连成一体运动
(如图丙所示),这样可以得到能量损失很大的碰撞。
方案二：利用斜槽实现两小球的一维碰撞
如图甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下，与放在斜槽末端的另一
大小相等、质量较小的球发生碰撞，之后两小球都做平抛运动。
点计时器所用电源的频率为50Hz，则碰后两小车的总动量是__________kgm/s。
（计算结果保留三位有效数字）
4.用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹
性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。（1）实验前需要调节气垫导轨水平，
借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是
四、实验步骤
不论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下：
1．用天平测量相关碰撞物体的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。
2．安装实验装置。
3．使物体发生碰撞。
4．测量或读出碰撞前后相关的物理量，计算对应的速度，填入预先设计好的表
格中。
5．改变碰撞条件，重复步骤3、4。
6．分别计算出两物体碰撞前后的总动量，看它们在误差允许范围内是否相等。
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。
方案三:利用等长摆球完成一维碰撞实验
1.实验器材
带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。
2.数据处理
①摆球速度的测量:v= ,式中h为小球释放时(或碰撞后摆起的)高度。
②验证的表达式:m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
人教版普通高中物理
选择性必修第一册
1.4实验：验证动量守恒定律
一、实验目的
验证动量守恒 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
二、实验思路
1.物理量的测量
m1
m2
分别测出两个物体的质量 _______、_______；
v1
v2
碰撞前的速度分别为_______、_______；
v 1′
v 2′
碰撞后的速度分别为_______、_______。
使其中一滑块在导轨上运动，若滑块经过两光电门的时间相等，则导轨水平
______________________________________________________________。（2）
为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量
关系。实验分两次进行。第一次：将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两
lON。若在实验误差允许的范围内m1·lOP=m1·lOM+m2·lON就验证了两个小球碰撞前后
的不变量。
(3)让小球从斜槽的不同高度处开始滚动，进行多次实验。
(4)器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、铅垂线、白纸、复写纸、刻度
尺、天平、圆规。
(5).注意事项
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;
光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt1，
A与B碰撞后又分开，滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2，滑块B通过光电门2
的时间为Δt3
第二次：在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶，同样将滑块A置于光电门1的左侧，
滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1
CD
（1）为完成实验，除图甲中涉及到的实验器材外，还需要的器材是__________。
A．秒表
B．弹簧测力计
C．刻度尺
D．天平（含砝码）BDFra bibliotek（2）下列说法正确的是__________。
A．小车粘上橡皮泥是为了改变车的质量
B．实验前，需要在长木板靠打点计时器一端垫适量木块以补偿摩擦阻力
C．实验过程中，如果改变小车质量再次实验，需要再次补偿摩擦阻力
中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为LM、LP、
LN。只要满足关系式______________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；
某同学想用上述数据来验证碰撞前后机械能是否守恒，请写出需要验证的关系
m1Lp=m1Lm+m2LN
式：______________。
（4）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留
的时间为Δt4，A与B碰撞后粘连在一起，滑块B通过光电门2的时间为Δt5。
BC
为完成该实验，还必须测量的物理量有________（填选项前的字母）。
A．挡光片的宽度d
B．滑块A的总质量m1
C．滑块B的总质量m2
D．光电门1到光电门2的间距L
（3）在第二次实验中，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表
2．数据分析
选定实验方案，设计实验数据记录表格，测出并记录物体的质量
和发生碰撞前后各自的速度，计算碰撞前后的总动量，代入公式
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′进行验证。
3．实验方案
方案一：用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞实验装置如图所示。
(1)质量的测量：用天平测量质量。
(2)速度的测量：利用公式v＝d/Δt计算，式中d为挡光片的宽度，
Δt为计时器显示的挡光片经过光电门所对应的挡光时间。
(3)利用在滑块上增加已知质量的物块的方法改变碰撞物体的质量。
(4)实验方法:
①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
(如图甲所示);
②在两滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架(如图
D．多次测量减小误差时，A球必须从不同高度下落
（2）若实验中选取的A，B两球半径相同，为了使A，B发生一维碰撞，应使
相同
球的直径
两球悬线长度___________，悬点
O1，O2之间的距离等于___________。
用甲所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，小车P的后端连接通过打点计
时器的纸带，前端粘有橡皮泥，小车P与静止的小车Q相碰后会粘在一起向前运动。
方案四:利用两辆小车完成一维碰撞实验
1.实验器材
光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥等。
2.数据处理
①小车速度的测量:v=Δx/Δt,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验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
7．整理器材，结束实验。
1．如图所示，用“碰撞试验器”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）试
验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是可以
C
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h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程