32碰撞与动量守恒 实验：验证动量守恒定律
动量守恒与碰撞实验验证
动量守恒与碰撞实验验证引言：动量守恒定律是经典力学中一项重要的物理学原理，它描述了一个封闭系统中动量的守恒性质。
在碰撞实验中，我们可以通过测量物体的质量和速度来验证动量守恒定律，并进一步理解物体间的碰撞行为。
本文将探讨动量守恒定律以及如何通过碰撞实验验证该定律。
一、动量守恒定律的原理动量守恒定律指出，在没有外力作用的封闭系统中，系统的总动量保持不变。
具体而言，当多个物体相互作用发生碰撞时，它们之间的总动量在碰撞前后保持不变。
二、完全弹性碰撞实验验证动量守恒定律完全弹性碰撞是指碰撞后物体之间没有能量损失的碰撞。
在这种情况下，我们可以通过实验来验证动量守恒定律。
1. 实验装置为了验证动量守恒定律，我们需要准备以下实验装置：- 两个相同质量的弹性小球- 一条直线轨道- 光电门和计时器2. 实验步骤- 将直线轨道放置水平，并确保其平整。
- 将两个小球放在轨道的一端，使它们相互靠近且具有一定的初始速度。
- 在轨道的另一端安装光电门和计时器，用于测量小球通过的时间间隔。
- 记录小球碰撞前后的速度和光电门测得的时间间隔。
3. 实验结果与分析根据实验记录，我们可以计算碰撞前后小球的速度，并计算它们的动量。
如果碰撞为完全弹性碰撞，理论计算的总动量应该在碰撞前后保持不变。
通过比较实验结果与理论预测，我们可以验证动量守恒定律。
三、非完全弹性碰撞实验验证动量守恒定律非完全弹性碰撞是指碰撞后物体之间发生能量损失的碰撞。
在这种情况下，我们同样可以通过实验来验证动量守恒定律。
1. 实验装置为了验证动量守恒定律，我们需要准备以下实验装置：- 两个不同质量的小球（一个较轻，一个较重）- 一条直线轨道- 光电门和计时器2. 实验步骤- 将直线轨道放置水平，并确保其平整。
- 将较轻的小球放在轨道的一端，使其具有一定的初始速度。
- 在轨道的另一端安装光电门和计时器，用于测量小球通过的时间间隔。
- 将较重的小球放在轨道的另一端。
- 记录小球碰撞前后的速度和光电门测得的时间间隔。
验证动量守恒定律实验报告
验证动量守恒定律实验报告动量守恒定律是物理学中的重要定律之一，它指出在一个封闭系统中，如果系统内部没有外力作用，系统的总动量将保持不变。
为了验证动量守恒定律，我们进行了以下实验。
首先，我们准备了一台光滑的水平轨道，轨道上有两个小车，分别标记为A和B。
我们使用了两个弹簧秤，一个用来测量小车A的初速度，另一个用来测量小车B的初速度。
在实验开始之前，我们先测量了两个小车的质量，并记录下来。
接下来，我们让小车A静止在轨道的一端，小车B静止在轨道的另一端。
然后我们用手推小车A，让它向小车B运动。
当小车A碰撞到小车B时，我们立即按下计时器，并记录下碰撞后两个小车的运动情况。
通过实验数据的分析，我们发现碰撞后小车A的速度减小，而小车B的速度增大。
根据动量守恒定律，我们知道在碰撞过程中，系统的总动量应该保持不变。
因此，我们计算了碰撞前后系统的总动量，发现它们的值几乎相等，这验证了动量守恒定律在这个实验中的有效性。
在实验过程中，我们还发现了一些误差。
首先，由于轨道的摩擦力和空气阻力的存在，小车在碰撞过程中会有能量损失，导致动量并不完全守恒。
其次，测量仪器的精度也会对实验结果产生一定的影响。
为了减小误差，我们可以采取一些措施，比如减少轨道的摩擦力，提高测量仪器的精度等。
总的来说，通过这个实验，我们成功验证了动量守恒定律。
动量守恒定律在物理学中有着广泛的应用，它不仅可以解释碰撞、爆炸等现象，还可以帮助我们理解宇宙中许多复杂的运动规律。
希望通过这个实验，大家对动量守恒定律有了更深入的理解，同时也能够认识到实验中误差的存在及其对结果的影响，从而更加科学地进行实验研究。
动量守恒定律与碰撞实验
动量守恒定律与碰撞实验动量守恒定律是物理学中一个基本而重要的定律。
它描述了一个封闭系统中，总动量守恒的现象。
动量守恒定律的应用广泛，尤其在碰撞实验中被广泛使用。
在这篇文章中，我们将探讨动量守恒定律的原理和如何通过碰撞实验来验证它。
首先，让我们来了解一下动量的定义。
动量是物体的质量与速度的乘积。
通常用p来表示。
动量可以用下式表示：p = mv，其中m是物体的质量，v是物体的速度。
动量的单位是千克·米/秒（kg·m/s）。
动量守恒定律的表述是：在一个封闭系统中，总动量保持不变。
换句话说，如果一个封闭系统不受外界力的作用，那么系统内部的物体之间的动量总和保持不变。
这是一个非常重要的定律，在物理学中有广泛的应用。
那么，如何通过碰撞实验来验证动量守恒定律呢？碰撞是两个或多个物体之间发生相互作用的一个过程。
碰撞可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种类型。
在弹性碰撞中，两个物体碰撞后能量的总和保持不变。
也就是说，动能在碰撞前后保持不变。
弹性碰撞常常用于实验室中进行研究，因为它可以更容易地验证动量守恒定律。
为了验证动量守恒定律，可以进行如下的实验。
首先，需要准备两个小球，它们的质量和速度各不相同。
用测量工具测量每个小球的质量和速度，并计算它们的动量。
然后，在一个平滑的水平台上放置两个小球，让它们以不同的速度相向而行。
当两个小球碰撞时，使用高速摄像机记录下碰撞的瞬间。
通过观察和分析记录的视频，可以测量每个小球碰撞前后的速度，并计算它们的动量。
最后，将两个小球的动量求和，并比较这个和是否等于碰撞前它们的动量的总和。
如果两者相等，那么动量守恒定律得到验证。
在非弹性碰撞中，动能在碰撞前后不保持不变。
部分动能会转化为其他形式的能量，如热能或声能。
非弹性碰撞示例有两个物体相碰后粘在一起，或者发生形变等情况。
对于非弹性碰撞，我们也可以进行类似的实验来验证动量守恒定律。
通过碰撞实验可以验证动量守恒定律的机制和原理。
动量守恒定律与碰撞实验
动量守恒定律与碰撞实验动量是物体运动的重要属性之一，它描述了物体运动的数量和方向。
在物理学中，动量守恒定律是一项基本原理，指出在没有外部力的情况下，系统的总动量保持不变。
碰撞实验是研究动量守恒定律的常用方法之一，通过实验观察和测量物体之间的碰撞过程，验证动量守恒定律。
本文将通过介绍动量守恒定律的基本概念、碰撞实验的原理和实验方法，以及一些实际案例来阐述动量守恒定律与碰撞实验之间的关系。
一、动量守恒定律的基本概念动量是物体质量和速度的乘积，可以用公式p=mv表示，其中p表示动量，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
动量守恒定律指出，在一个系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变。
换句话说，一个物体的动量改变量等于其他物体动量改变量的代数和。
这意味着在碰撞过程中，一个物体的动量增加，必然伴随着另一个物体的动量减少。
二、碰撞实验的原理和实验方法碰撞实验是研究动量守恒定律的一种重要实验方法。
碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种情况。
完全弹性碰撞是指在碰撞过程中物体之间没有能量损失，碰撞前后物体的动量和能量都得到完全保持。
非完全弹性碰撞则是指在碰撞过程中有能量损失，碰撞后物体的动量和能量不能完全保持。
在进行碰撞实验时，首先需要准备两个或多个物体，测量它们的质量和速度。
然后将它们以一定的速度进行碰撞，观察碰撞前后物体的动量变化，并进行测量。
通过对碰撞前后动量的分析和计算，可以验证动量守恒定律，并得出一些相关的物理量。
三、实际案例：小球的弹性碰撞实验在实际生活中，弹性碰撞是一种常见的现象。
例如，我们可以进行一个小球的弹性碰撞实验，以验证动量守恒定律。
实验步骤如下：1. 准备两个相同质量的小球，测量它们的质量和初始速度。
2. 将两个小球放在水平面上，在两球的中间放置一块硬板作为碰撞器。
3. 给其中一个小球一个初始速度，让其向另一个小球靠近并发生碰撞。
4. 观察碰撞前后两个小球的运动情况，并记录下它们的质量和速度。
动量守恒定律在碰撞中的实验验证
动量守恒定律在碰撞中的实验验证动量守恒定律是物理学中的一条基本定律，它表明在一个封闭系统中，系统的总动量保持不变。
这意味着如果没有外力作用于系统，系统中物体的总动量在碰撞前后保持相等。
为了验证动量守恒定律在碰撞中的实际应用，我们进行了一系列实验。
实验用到的设备包括两个小球和一个平衡台，其中每个小球都可以沿着平衡台的轨道移动。
我们将分别称这两个小球为小球A和小球B。
首先，我们将小球A放在平衡台的一端，小球B放在另一端。
接下来，我们以一定的速度将小球A推向小球B。
当两个小球碰撞时，我们记录下它们各自的质量和速度，并计算出它们的动量。
然后，我们重复这个实验多次，以获取更多的数据。
通过分析实验数据，我们发现在碰撞前后，小球A和小球B的总动量之和保持不变。
即使在碰撞过程中，小球A和小球B的相对速度发生了变化，它们之间传递的动量是相互抵消的，保持总动量不变。
在实验中，我们还发现了一些有趣的现象。
例如，当两个小球质量相等且初始速度相等时，它们在碰撞后的速度也将相等。
这是因为动量守恒定律要求碰撞前后的总动量保持不变，而两球的质量和速度相等意味着它们的动量相等。
此外，通过改变小球的质量和速度，我们还观察到当碰撞发生时，较大质量的小球的速度减小，而较小质量的小球的速度增加。
这是由于动量守恒定律的影响，当两个物体碰撞时，动量沿着方向相反的原则进行传递，因此较大质量的小球会将一部分动量传递给较小质量的小球。
通过这些实验验证，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞中得到了实验的验证。
这一定律在物理学中具有广泛的应用，不仅可以用于解释碰撞过程中的现象，还可以用于设计和分析各种力学系统。
总结起来，动量守恒定律是一个重要的物理学定律，它在碰撞中得到了实验的验证。
通过实验观察和分析数据，我们发现碰撞前后物体的总动量保持不变。
这一定律的应用不仅可以帮助我们理解碰撞现象，还可以用于解决力学问题和设计力学系统。
动量与碰撞实验碰撞实验的原理与动量守恒定律
动量与碰撞实验碰撞实验的原理与动量守恒定律动量与碰撞实验：碰撞实验的原理与动量守恒定律碰撞实验是物理学领域中常用的实验方法之一，通过研究物体间的相互作用和动量转移情况，可以揭示碰撞的规律和动量守恒定律。
本文将介绍碰撞实验的原理，以及动量守恒定律在碰撞实验中的应用。
一、碰撞实验的原理1.1 定义和分类碰撞是指两个或多个物体之间发生接触并相互作用的过程。
根据物体之间相互作用的性质和方式，碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种。
1.2 完全弹性碰撞完全弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间没有任何能量损失，动能完全转化为势能后再转换为动能的碰撞。
在完全弹性碰撞中，物体的动量守恒且动能守恒。
1.3 非完全弹性碰撞非完全弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间有能量损失或转化为其他形式的碰撞。
在非完全弹性碰撞中，物体的动量仍守恒，但动能不再守恒。
二、动量守恒定律在碰撞实验中的应用2.1 动量守恒定律的表述动量守恒定律是指在一个孤立系统中，系统的总动量在任何时间都保持不变。
即物体在碰撞前后的总动量相等。
2.2 碰撞实验中的动量守恒碰撞实验中，我们可以利用动量守恒定律来分析和计算物体在碰撞过程中的动量变化和转移情况。
假设有两个物体A和B，在碰撞前它们的质量分别为mA和mB，速度分别为vA和vB，碰撞后速度分别为v'A和v'B。
根据动量守恒定律，可以得到以下公式：mA * vA + mB * vB = mA * v'A + mB * v'B2.3 碰撞实验的分析方法为了研究碰撞实验中的动量转移和变化，可以借助一些实验仪器和方法。
例如，我们可以使用弹性碰撞实验装置，通过观察和记录物体碰撞前后的运动轨迹和速度，来分析碰撞的性质和动量转移情况。
此外，碰撞实验还可以通过改变碰撞物体的质量、速度以及碰撞角度等参数，来研究不同条件下碰撞的动力学规律和效果。
三、实验案例：弹性碰撞实验为了进一步说明碰撞实验的原理和动量守恒定律的应用，我们以弹性碰撞实验为例进行分析。
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。
动量守恒定律的实验验证
动量守恒定律的实验验证动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它在描述物体运动时起着重要的作用。
为了验证动量守恒定律的有效性和可靠性，进行了一系列实验。
实验一：弹性碰撞实验在实验室中，准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
首先给小球A以某一初速度，让其沿着一条直线轨道运动。
当小球A与小球B发生完全弹性碰撞后，观察两球的运动情况。
实验结果显示，小球A在碰撞前具有一定的动量，而小球B则静止。
在碰撞后，小球A的速度减小而改变了运动方向，而小球B则具有与小球A碰撞前小球A相同大小的速度，并沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
实验结果表明，碰撞过程中总动量守恒，即小球A的动量减小，而小球B的动量增加，两者之和保持不变。
实验二：非弹性碰撞实验在实验室中，同样准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
与实验一不同的是，在这次实验中，小球A与小球B发生非弹性碰撞。
实验结果显示，小球A与小球B发生碰撞后，它们黏在一起并以共同的速度沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
与弹性碰撞不同的是，碰撞过程中能量有一部分转化为内能而被损失，因此总动量守恒，但总机械能不守恒。
实验三：爆炸实验在实验室中，放置了一块弹性墙壁，并将一个质量较大的小球C静止放在墙壁前方。
在小球C与墙壁发生碰撞时，观察碰撞后的情况。
实验结果显示，当小球C与墙壁发生碰撞时，小球C的动量改变，由静止变为运动状态。
这说明，碰撞过程中小球C获得了墙壁的动量。
根据动量守恒定律，小球C的动量增加被墙壁吸收，总动量守恒。
通过以上实验可以得出一个普遍的结论：在孤立系统中，如果没有外力作用，系统总的动量保持不变。
这就是动量守恒定律的实验证明。
总结：动量守恒定律是物理学中非常重要的定律之一，通过弹性碰撞、非弹性碰撞和爆炸等实验证明了动量守恒定律的有效性和可靠性。
实验结果表明，无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，总的动量保持不变，只有部分能量转化或损失。
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。
验证动量守恒定律实验报告
验证动量守恒定律实验报告一、实验目的验证在碰撞过程中动量守恒定律的正确性。
二、实验原理在一个理想的物理系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变。
在本实验中，通过研究两个物体的碰撞前后的动量变化，来验证动量守恒定律。
对于两个相互碰撞的物体，设它们的质量分别为 m1 和 m2，碰撞前的速度分别为 v1 和 v2，碰撞后的速度分别为 v1' 和 v2'。
根据动量的定义，动量 p ＝ mv，碰撞前系统的总动量为 P ＝ m1v1 ＋ m2v2，碰撞后系统的总动量为 P' ＝ m1v1' ＋ m2v2'。
如果在实验误差允许的范围内，P ＝ P'，则验证了动量守恒定律。
三、实验器材1、气垫导轨2、光电门计时器3、两个滑块（质量分别为 m1 和 m2）4、天平5、细绳、滑轮四、实验步骤1、用天平分别测量两个滑块的质量 m1 和 m2，并记录下来。
2、将气垫导轨调至水平。
可以通过调节导轨底部的螺丝，使滑块在导轨上能保持匀速直线运动，从而判断导轨是否水平。
3、安装光电门计时器。
在气垫导轨的适当位置安装两个光电门，分别用于测量滑块碰撞前后通过光电门的时间。
4、给滑块 m1 一定的初速度，使其与静止的滑块 m2 发生碰撞。
5、记录滑块通过光电门的时间 t1、t2、t1' 和 t2'。
6、根据公式 v ＝ d ／ t（其中 d 为光电门遮光片的宽度），计算出碰撞前后滑块的速度 v1、v2、v1' 和 v2'。
7、计算碰撞前系统的总动量 P ＝ m1v1 ＋ m2v2 和碰撞后系统的总动量 P' ＝ m1v1' ＋ m2v2'。
8、重复实验多次，以减小实验误差。
五、实验数据记录及处理｜实验次数|m1（kg）｜m2（kg）｜v1（m/s）｜v2（m/s）｜v1'（m/s）｜v2'（m/s）｜P（kg·m/s）｜P'（kg·m/s）｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|计算每次实验的碰撞前总动量 P 和碰撞后总动量 P'，并计算它们的差值ΔP ＝ P P'。
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。
碰撞与动量守恒实验报告(两篇)
引言概述：本实验报告旨在探讨碰撞与动量守恒原理，并通过实验验证该原理的有效性。
动量守恒是一个基本的物理原理，适用于各种物体的碰撞问题。
在实验中，我们将通过进行不同类型的碰撞实验来观察和分析碰撞前后物体的动量变化，并据此验证动量守恒原理。
正文内容：1. 碰撞类型及动量守恒原理1.1 弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中动能和动量都得到守恒的碰撞类型。
在弹性碰撞中，碰撞物体之间相互作用力的大小和方向完全相反，并且动量总和在碰撞前后保持不变。
根据动量守恒原理，我们可以通过测量碰撞前后物体的速度和质量来计算和验证动量守恒。
1.2 非弹性碰撞非弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中不完全弹性恢复的碰撞类型。
在非弹性碰撞中，碰撞物体之间存在能量损失，并且在碰撞后分别以不同速度进行运动。
尽管动能不能守恒，但动量守恒仍然保持不变。
我们可以通过测量碰撞前后物体的速度和质量，以及所损失的能量来验证动量守恒。
2. 实验器材和步骤2.1 实验器材本实验所需的器材包括：弹性碰撞车、非弹性碰撞车、轨道、计时器、测量工具等。
2.2 实验步骤(1) 设置轨道和安装弹性碰撞车。
(2) 确保弹性碰撞车和非弹性碰撞车的初始位置和速度。
(3) 开始实验，并使用计时器记录碰撞前后物体的运动时间。
(4) 测量物体的质量，并记录实验数据。
(5) 重复实验，得出平均值并计算动量变化。
3. 实验结果和数据分析3.1 弹性碰撞实验结果我们进行了一系列弹性碰撞实验，并测量了碰撞前后物体的速度和质量。
通过计算动量的变化，我们发现动量在碰撞前后保持不变的结果与动量守恒原理相一致。
3.2 非弹性碰撞实验结果我们进行了一系列非弹性碰撞实验，并测量了碰撞前后物体的速度和质量。
通过计算动量的变化和能量损失，我们发现动量在碰撞前后仍然保持不变，验证了动量守恒原理的有效性。
4. 实验误差和改进4.1 实验误差来源实验误差主要来自于实验仪器的精确度、人为操作的不准确性以及环境因素的干扰等。
碰撞与动量守恒实验报告
1、完全弹性碰撞：
2、一般弹性碰撞：
3、完全非弹性碰撞：
六、实验结果及误差分析：
结果：
在误差允许范围内，三种碰撞基本符合动量守恒规律。
E值在实验测定，当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞，0<e<1时，为一般弹性碰撞
误差分析：
1、实验中，物块在滑动时，受到一些摩擦力，产生实验误差。
（11）
在实验中，让v
20=0，则有
（12）
（13）
动量损失率
（14）
动能损失率
（15）
3．一般非弹性碰撞
一般情况下，碰撞后，一部分机械能将转变为其他形式的能量，机械能守恒在此情况已不适用。牛顿总结实验结果并提出碰撞定律：
碰撞后两物体的分离速度碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系数，即与
（16）
1、气垫导轨装置：
主要由气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等。
运用本实验仪器可做多种实验，比如平均速度和瞬时速度、匀速直线运动的研究、牛顿第二定律的验证、完全非弹性碰撞、非完全弹性碰撞、重力势能与平动动能等。
气垫导轨是以空气作为润滑剂，近似无摩擦的力学实验装置。导轨由优质三角铝合金管制成，长约2m，斜面宽度约7cm，管腔约
2置于两光电门之间（两光电门距离不可太远），使其静止，用m
1碰m
2，分别记下m
1通过第一个光电门的时间Δt
10和经过第二个光电门的时间Δt
1，以及m
2通过第二个光电门的时间Δt
2，重复五次，记录所测数据，数据表格自拟，计算、。
（2）分别在两滑块上换上尼龙搭扣，重复上述测量和计算。
力学实验验证动量守恒定律
力学实验验证动量守恒定律动量守恒定律是力学领域中的重要定律之一，它描述了一个封闭系统中的总动量是恒定不变的。
我们可以通过一系列的力学实验来验证这个定律。
实验一：弹球撞击在这个实验中，我们可以选择一个平滑的水平面和两个大小相同的弹性球。
首先，我们以一定速度将一个弹性球A沿水平面运动，并保持另一个球B静止。
当球A撞击到球B时，我们可以观察到球A会停下来，并且球B会开始以相同的速度进行运动。
根据动量守恒定律，如果我们将弹性球A和弹性球B视为一个封闭系统，那么撞击前后总动量应该保持恒定。
在这个实验中，球A的动量在撞击前是$m_av_a$，撞击后是$m_av_a$，而球B的动量在撞击前是0，在撞击后是$m_bv_b$。
因此，根据动量守恒定律的数学表达式，我们有$m_av_a + 0 = m_av_a + m_bv_b$。
由于球A和球B的质量和速度在实验中是一定的，根据实验结果，我们可以验证动量守恒定律的成立。
实验二：火箭发射在这个实验中，我们可以使用一个小型的水箭模型。
首先，我们在水箭上装满压缩空气。
当我们打开气阀时，空气会从箭头处射出，并且由反冲作用产生推动力。
我们可以观察到，当箭头喷出气体的速度越快，箭身向相反方向运动的速度越大。
根据动量守恒定律，当气体从箭头射出时，箭头和箭身构成了一个封闭系统。
在这个实验中，箭身的质量和速度在反冲作用前是0，在反冲作用后是$m_cv_c$；而箭头射出气体的质量在反冲作用前是$m_d$，在反冲作用后是0。
根据动量守恒定律的数学表达式，我们有$0 +m_dv_d = 0 + m_cv_c$。
通过观察箭身和箭头运动的速度，并知道箭身质量与箭头射出气体质量的比例，我们可以验证动量守恒定律的有效性。
实验三：碰撞车碰撞车实验是一种经典的力学实验，可以直观地演示动量守恒定律。
在这个实验中，我们可以使用两个金属车轮，每个车轮上都有一个金属球。
当一个金属球以一定的速度撞向另一个金属球时，我们可以观察到两个金属球会反弹，并且各自以相同的速度向相反方向运动。
动量守恒与碰撞动量守恒定律的实验验证
动量守恒与碰撞动量守恒定律的实验验证动量守恒和碰撞动量守恒定律是物理学中重要的基本原理，常常被用于解释和预测物体在碰撞过程中的行为。
通过实验验证这两个定律的有效性，可以加深我们对物理世界运动规律的理解和认识。
本文将介绍动量守恒和碰撞动量守恒定律，并通过一系列实验来验证这两个定律的合理性。
1. 动量守恒定律的介绍动量守恒定律是指在一个系统内，当没有外力作用时，系统总动量的大小保持不变。
即系统内物体的动量之和在运动过程中保持不变。
这个定律可以用数学公式表示为：\[m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2'\]其中，\(m_1\)和\(m_2\)分别是两个物体的质量，\(v_1\)和\(v_2\)是它们的初速度，\(v_1'\)和\(v_2'\)是它们的末速度。
2. 碰撞动量守恒定律的介绍碰撞动量守恒定律是指在碰撞过程中，系统内物体的总动量在碰撞前后保持不变。
数学表示为：\[m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2'\]其中，\(m_1\)和\(m_2\)是两个物体的质量，\(v_1\)和\(v_2\)是它们的初速度，\(v_1'\)和\(v_2'\)是它们的末速度。
3. 实验室验证动量守恒和碰撞动量守恒定律为了验证动量守恒和碰撞动量守恒定律，我们可以进行一系列实验。
在实验中，我们可以采用弹性碰撞和非弹性碰撞两种情况来观察动量的变化。
3.1 弹性碰撞实验在弹性碰撞实验中，两个物体碰撞后会分开，且动能得到很好的保持。
我们可以使用带有弹簧的撞击器来模拟这种碰撞。
实验过程如下所示：1) 准备两个相同质量的小球，将它们的速度测量装置分别与弹簧的两端相连。
2) 将其中一个小球以一定速度推向另一个小球，使其发生弹性碰撞。
3) 通过测量速度测量装置的读数，得到碰撞前后两个小球的速度。
根据实验数据的分析，我们可以验证动量守恒和碰撞动量守恒定律的有效性。
动量动量守恒与碰撞实验的解析
动量动量守恒与碰撞实验的解析动量守恒与碰撞实验的解析动量守恒是物理学中的一个重要原理，它指出在一个封闭系统中，总动量保持不变。
碰撞实验是研究物体间相互作用的一种实验方法，可以通过实验来验证动量守恒定律。
本文将通过解析动量守恒与碰撞实验的关系，探讨碰撞实验中的一些常见现象与实验方法。
1. 动量与动量守恒动量是描述物体运动状态的物理量，它定义为物体的质量乘以其速度。
对于一个质量为 m 的物体，其动量 P 可以表示为 P = m * v，其中v 为物体的速度。
动量具有矢量的性质，其方向与速度方向一致。
动量守恒是指在一个没有外力作用的封闭系统中，总动量保持不变。
根据动量守恒定律，当物体间不存在外力时，它们的总动量在碰撞前后保持不变。
即总动量的初始值等于总动量的最终值。
2. 弹性碰撞实验弹性碰撞是一种理想化的碰撞过程，其中物体在碰撞过程中既不失去动能也不产生形变。
弹性碰撞实验可以用来验证动量守恒定律。
在一个简单的弹性碰撞实验中，考虑两个物体 A 和 B，它们的质量分别为 m1 和 m2，初速度分别为 v1 和 v2。
在碰撞过程中，根据动量守恒定律有：m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'其中 v1' 和 v2' 分别表示碰撞后物体 A 和 B 的速度。
通过测量和记录碰撞前后物体的速度，可以验证动量守恒定律是否成立。
3. 非弹性碰撞实验非弹性碰撞是指物体在碰撞过程中损失了动能或者发生了形变的碰撞过程。
非弹性碰撞实验可以用来研究动量转移以及能量转化的情况，但不能有效验证动量守恒。
在非弹性碰撞实验中，物体之间发生形变或者有能量损失，因此碰撞后的速度会发生改变。
在这种情况下，动量守恒定律也可以表示为：m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v'其中 v' 表示碰撞后物体的速度。
4. 碰撞实验中的一些现象碰撞实验中还涉及到一些常见的现象，比如碰撞后物体的弹性变形、动能转化等。
碰撞实验的原理与动量守恒定律实验碰撞实验的原理与动量守恒定律实验的设计与分析
碰撞实验的原理与动量守恒定律实验碰撞实验的原理与动量守恒定律实验的设计与分析碰撞实验的原理与动量守恒定律实验的设计与分析碰撞实验是物理实验中常用的一种方法，通过实验可以研究物体在碰撞过程中的行为以及动量的守恒定律。
本文将介绍碰撞实验的原理，以及如何设计和分析这类实验。
一、碰撞实验的原理碰撞实验是研究物体在碰撞过程中的行为的实验方法。
在碰撞前，两个或多个物体以不同的速度和质量运动，当它们相互接触时，会发生力的作用，导致物体的速度和方向发生改变。
碰撞实验的原理主要包括动量守恒定律和能量守恒定律。
1. 动量守恒定律动量守恒定律是碰撞实验中最基本的原理之一。
根据动量守恒定律，碰撞前后物体的总动量保持不变。
即在碰撞瞬间，物体A的动量加物体B的动量等于碰撞后物体A的动量加物体B的动量。
数学表达式为：m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'，其中m为质量，v为速度，'表示碰撞后的状态。
2. 能量守恒定律能量守恒定律是指在碰撞过程中，总能量保持不变。
即碰撞前物体的总动能加总势能等于碰撞后物体的总动能加总势能。
二、碰撞实验的设计与分析为了观察和研究碰撞过程中的现象，我们需要进行碰撞实验的设计和分析。
下面将重点介绍如何设计和分析碰撞实验。
1. 实验设计碰撞实验的设计需要明确实验目的和要达到的效果。
首先，确定所需实验装置和仪器，例如运动轨道、小球、传感器等。
然后，选择合适的碰撞实验模型，例如弹性碰撞模型或非弹性碰撞模型。
根据实验的要求，确定实验参量，例如质量、速度等。
最后，设置实验步骤和操作方法，确保实验过程准确可靠。
2. 实验分析在实验完成后，需要对实验数据进行分析和处理。
首先，将实验数据整理成表格或图表形式，便于观察和比较。
然后，根据动量守恒定律和能量守恒定律，分析碰撞前后物体的动量和能量变化。
比较实验结果与理论预期的差异，讨论可能的误差来源，并提出改进的建议。
最后，总结实验结果，得出结论，验证动量守恒定律在碰撞实验中的适用性。
动量守恒定律的实验验证
动量守恒定律的实验验证动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它描述了相互作用系统中的动量的守恒。
通过进行实验验证可以进一步确认这一定律的准确性和适用范围。
本文将就动量守恒定律的实验验证进行探讨。
实验一：碰撞实验在物理实验中，碰撞实验是验证动量守恒定律的常见方法之一。
我们可以通过利用弹性碰撞和完全非弹性碰撞这两种不同类型的碰撞来进行验证。
在弹性碰撞实验中，我们可以设定两个物体的初速度和质量，并观察它们碰撞后的速度变化。
根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量应该保持不变。
我们可以使用动量守恒定律的数学表达式来计算和比较碰撞前后的动量总和。
在非弹性碰撞实验中，我们可以使用两个粘在一起的物体作为实验样本，使其发生碰撞后，观察它们的速度变化情况。
同样地，根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量应该保持不变。
通过实验数据的比对，可以验证动量守恒定律的准确性。
实验二：炮弹射击实验炮弹射击实验是另一种验证动量守恒定律的方法。
通过设计一个简单的弹射装置，可以实现炮弹的射击，并观察射击前后系统的动量变化。
在这个实验中，我们可以先测量炮弹的质量，并设定初始速度和角度。
通过追踪炮弹的飞行轨迹和测量射击后的速度和角度，我们可以计算和比较射击前后系统的总动量。
实验三：橡皮球反弹实验橡皮球反弹实验是验证动量守恒定律的另一个常见方法。
在这个实验中，我们可以将橡皮球从一定高度自由下落，并观察当橡皮球碰撞地面后的反弹高度。
根据动量守恒定律，橡皮球下落前的动能应该转化为反弹后的动能，而动量守恒定律则可以用来计算这一转化过程中的动量变化。
通过测量橡皮球的下落高度和反弹高度，我们可以验证动量守恒定律在这个实验中的适用性。
通过以上实验的验证，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞实验、炮弹射击实验和橡皮球反弹实验中都得到了验证。
这证明了动量守恒定律在不同实验条件下的有效性和准确性。
总结：通过碰撞实验、炮弹射击实验和橡皮球反弹实验的验证，我们可以得出结论：动量守恒定律适用于不同类型的相互作用系统中，无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞。
弹性碰撞实验：研究碰撞中动能守恒和动量守恒的实验现象
在现实生活中的应用举例
交通安全
在车辆碰撞事故中，通过了解动能和动量的变化，可以评估事故的严重程度和人员伤亡风险，为交通安全设计提供依 据。
体育运动
在诸如台球、乒乓球等运动中，利用弹性碰撞原理可以预测球的运动轨迹和反弹角度，有助于提高运动员的竞技水平 。
04
测量设备
用于测量碰撞球的质 量和速度，如天平、 光电门和计时器等。
实验步骤详解
2. 测量初始数据
使用测量设备测量碰撞球的初始 质量m1和m2，以及初始速度v1 和v2。
3. 进行碰撞实验
启动发射器，使碰撞球以一定速 度在轨道上运动，并观察碰撞过 程。
4. 记录数据
在碰撞后，再次使用测量设备测 量碰撞球的质量和速度，并记录 实验数据。
误差分析
分析实验误差来源，如测量误差、空气阻力等，并讨论其对实验结果的影响。为了提高实 验的准确性和可靠性，可以采取减小误差的措施，如改进测量设备、优化实验条件等。
03
数据分析与讨论
Chapter
数据可视化呈现
实验数据的图表展示
通过绘制碰撞前后的速度-时间图、动能-时间图和 动量-时间图，可以直观地展示碰撞过程中各物理 量的变化趋势。
动量守恒定律
在弹性碰撞中，两个物体组成的 系统总动量保持不变。即碰撞前 后的动量之和相等。
02
实验装置与步骤
Chapter
实验装置介绍
01
碰撞球
两个质量相等的小球 ，通常由钢或玻璃制 成，具有高弹性。
02
轨道
用于支撑和引导碰撞 球运动的轨道，通常 为直线或曲线形状。
探究实验：碰撞实验器法验证动量守恒定律
碰撞实验器法验证动量守恒定律【目的和要求】通过两球作对心碰撞后做平抛运动来验证动量守恒定律，理解利用“等效”观念简化实验测定的设计思想。
【仪器和器材】钢质入射球（质量约45－50克），电木制靶球（质量约7－8克、半径与入射球相同）、天平（托盘天平或学生天平），碰撞实验器（J2135型），木板，白纸，复写纸，直尺。
【实验方法】1．把碰撞实验器装在桌边，如图2．32。
把入射球放在导轨的下段，微转导轨，使入射球在其上面能静止，然后紧固水平调节螺钉。
把一块木板放在导轨前方地面上，在其上面铺好白纸并用图钉钉住。
2．放倒支球柱，让入射球从定位板处由静止开始滚下，观察球在纸面上的落点位置。
然后在该处铺上复写纸，重新让入射球做平抛运动五次以上，每次都应从定位板处放开入射球。
在各落球点附近画一圆，使所有落点都恰好围在此圆中，以此圆的圆心作为入射球的平均落点1S1和m1S′1＋m2S′2，看在实验误差范围内是否相等。
利用本实验装置，也可以验证在完全非弹性正碰撞中动量守恒。
只需在靶球上靠碰撞点一侧贴厚约2－3毫米的橡皮泥即可。
实验操作及注意事项与上面完全相同。
要特别注意调节支球柱的位置，否则可能会因斜碰而造成两球碰后分离。
设两球碰后水平距离为S′，则S′应从图3．32中OO′的中点计起（为什么）2．利用本实验装置，还可以研究动量守恒的条件，即系统受的合外力不为零时，系统的动量不守恒。
实验时，用橡皮泥把靶球粘在支球柱上，然后按上述实验方法进行实验。
结果将会发现，m1S1＞m1S′1＋m2S′2，这是由于橡皮泥粘力的冲量所减少的系统的动量已不能忽略不计，动量守恒的条件不满足的结果。
【注意事项】1．正确调节好支球柱的位置，使碰撞后的平均落点在O、、N向过O、′和N′，则把OM′作为S′1，O′N′作为S′2，也可以比较好地验证定律。
这是因为从理论上可知，在OP方向上动量应该守恒。
2．实验过程中，不能移动木板，否则实验只能从头开始重新做。
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2．在 2010 年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜
牌，如右图为中国队员投掷冰壶的镜头．在某次投掷中，冰壶运
动一段时间后以 0.4 m/s 的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰
后对方的冰壶以 0.3 m/s 的速度向前滑行．若两冰壶质量相等，
规定向前运动的方向为正方向，则碰后中国队冰壶获得的速度为
图 12－1－7
挡板 C 碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：
(1)当两滑块 A、B 都与挡板 C 碰撞后，C 的速度是多大；
(2)A、 C 碰撞过程中损失的机械能．
解析 (1)A、B、C 系统动量守恒 0＝(mA＋mB＋mC)vC
vC＝0.
(2)炸药爆炸时 A、B 系统动量守恒 mAvA＝mBvB
D．NμmgL
解析 由于水平面光滑，一方面，箱子和物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，
保持相对静止，易判断二者具有向右的共同速度 v′，根据动量守恒定律有 mv＝(M＋
m)v′，系统损失的动能为ΔEk＝1mv2－1(M＋m)v′2 知 B 正确，另一方面，系统损失的 22
动能可由 Q＝ΔEk，且 Q＝μmg·s 相对，由于小物块从中间向右出发，最终又回到箱子正 中
2
h C．B 能达到的最大高度为
2
D．B
h 能达到的最大高度为
4
解析 根据机械能守恒定律可得 B 刚到达水平地面的速度 v0＝ 2gh，根据动量守恒定律 1
可得 A 与 B 碰撞后的速度为 v＝ v0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 Epm＝ 2
1·2m v2＝1mgh，即 B 正确；当弹簧再次恢复原长时，A 与 B 将分开，B 以 v 的速度沿斜
动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图 12
－1－2 所示．现给小物块一水平向右的初速度 v，小物块
与箱壁碰撞 N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相 对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的
图 12－1－2
动能为
1
()
．
A.1mv2 2
mM
1 B.
m＋M
v2
2
C.1NμmgL 2
D．若小车向右运动，A 的动量一定比 B 的大
解析 根据动量守恒可知，若小车不动，两人的动量大小一定相等，因不知两人的质量，
故选项 A 是错误的．若小车向左运动，A 的动量一定比 B 的大，故选项 B 是错误的、选
项 C 是正确的．若小车向右运动，A 的动量一定比 B 的小，故选项 D 是错误的．
答案 C
放在光滑水平面上，有一质量与 A 相同的物体 B，从高 h 处由静止开始沿光滑曲面滑下，
与 A 相 碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻 B 与 A 分开且沿原曲面上升．下列
说法正确的是
( )．
图 12－1－5
A．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 mgh
mgh B．弹簧被压缩时所具有 的最大弹性势能为
间，其间共发生 N 次碰撞，则 S 相对＝NL，则 D 选项也正确． 答案 BD
4．如图 12－1－3 所示，光滑水平直轨道上有三个滑块 A、B、C，质量分别为 mA＝mC＝2m，
mB＝m，A、B 用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)．开始时 A、B 以共同
速度 v0 运动，C 静止．某时刻细绳突然断开，A、B 被弹
( )．
A．0.1 m/s
B．－0.1 m/s
C．0.7 m/s
D．－0.7 m/s
解析 设冰壶质量为 m，碰后中国队冰壶速度为 vx， 由动量守恒定律得
mv0＝mv＋mvx 解得 vx＝0.1 m/s，故选项 A 正确． 答案 A
4．质量为 M、内壁间距为 L 的箱子静止于光滑的水平面上，
箱子中间有一质量为 m 的小物块，小物块与 箱子底板间的
0.2 v0＝ m/s＝2 m/s，
0.1 p0＝0.31×2 kg·m/s＝0.620 kg·m/s. 作用后系统的总动量为滑块 1 和滑块 2 的动量和，
6
且此时两滑块具有相同的速度 v， v＝0.168 m/s＝1.2 m/s，
0.14 p＝(m1＋m2)v＝(0.310＋0.205)×1.2 kg·m/s ＝0.618 kg·m/s. (3)存在误差的主要原因是纸带与打点计时器限位孔有摩擦． 答案 (1)接通打点计时器的电源 放开滑块 (2)0.620 0.618 (3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦 12．如图 12－1 －11 所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平 地面上，轨道半径为 R，MN 为直径且与水平面垂直．直径略小于 圆管内径的小球 A 以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点 M 时与静止于该处的质量与 A 相同的小球 B 发生碰撞，碰后两球粘 在一起飞出轨道，落地点距 N 为 2R.重力加速度为 g，忽略圆管内 径，空气阻力及各处摩擦均不计，求： (1)粘合后 的两球从飞出轨道到落地的时间 t； (2)小球 A 冲进轨道时速度 v 的大小．
答案 1mv02 3
11．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导 轨装置如图 12
－1－10(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两
个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小
孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而
图 12－1－6
(1)弹簧的最大弹性势能；
(2)滑块 B 的最大速度．
解析 (1)当弹簧压缩最短时，弹簧的弹性势能最大，此时滑块 A、B 共速．
3
由动量守恒定律得 mAv0＝(mA＋mB)v
解得 v＝
mAv0
1×4 ＝
m/s＝1
m/s
mA＋mB 1＋3
弹簧的最大弹性势能即滑块 A、B 损失的动能
Epm＝1mAv02－1(mA＋mB)v2＝6 J.
解得：vB＝2 m/s A、C 碰撞前后系统动量守恒
mAvA＝(mA＋mC)v v＝1 m/s
ΔE＝1mAvA2－1(mA＋mC)v2＝15 J.
2
2
答案 (1)0 (2)15 J
9．一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为 M 的盒子，如图 12－1－8 甲所示．现给
盒子一初速度 v0，此后盒子运动的 v－t 图像呈周期性变化，如图 12－1－8 乙所示．请 据此求盒内物体的质量．
开，然后 B 又与 C 发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速 度恰好相同．求 B 与 C 碰撞前 B 的速度．
图 12－1－3
解析 设共同速度为 v，球 A 与 B 分开后，B 的速度为 vB，由动量守恒定律(mA＋mB)v0
＝mAv＋mBvB
①
mBvB＝(mB＋mC)v
②
9 联立①②式，得 B 与 C 碰撞前 B 的速度 vB＝ v0.
图 12－1－9
3mv＝mv0
①
设 C 离开弹簧时，A、B 的速度大小为 v1，由动量守恒得
3mv＝2mv1＋mv0
②
设弹簧的弹性势能为 Ep，从细线断开到 C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有
1(3m)v2＋Ep＝1(2m)v12＋1mv02
③
2
2
2
由①②③式得弹簧所释放的势能为
Ep＝1mv02. 3
2
2
面上滑，根据机械能守恒定律可得 mgh′＝1mv2，B 能达到的最大高度为 h/4，即 D 正 2
确．
答案 BD
7．如图 12－1－6 所示，质量分别为 1 kg、3 kg 的滑块 A、B 位于
光滑水平面上，现使滑块 A 以 4 m/s 的速度向右运动，与左侧连 有轻弹簧的滑块 B 发生碰撞．求二者在发生碰撞的过程中．
A．L
B.
C.
D.
4
4
2
解析
固定时，由动能定理得：μMgL＝1Mv02，后来木板不固定有
1 Mv0＝2Mv，μMgs＝
22Biblioteka 2Mv02－1·2Mv2，故得
L s＝ .D
项正确，A、B、C
项错误．
2
2
答案 D
6．如图 12－1－5 所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为 m 的物体 A 相连，A
mv1＝2mv2
④
飞出轨道后做平抛运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，有 2R＝v2t
图 12－1－11
解析 (1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，有
2R＝1gt2
①
2
解得 t＝2 R
②
g
(2)设球 A 的质量为 m，碰撞前速度大小为 v1， 把球 A 冲进轨道最低点时的重力势能定为 0，由机械能守恒定律得
1mv2＝1mv12＋2mgR
③
22
设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为 v2，由动量守恒定律得
引起的误差．
5
图 12－1－10 (1)实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射 架并固定在滑块 1 的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始 终在水平方向； ④使滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑤把滑块 2 放在气垫导轨的中间； ⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图 1－1－32(b)所示； ⑧测得滑块 1 的质量 310 g，滑块 2(包括橡皮泥)的质量为 205 g．完善实验步骤⑥的内 容． (2)已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量 为 _____ kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_______ kg·m/s(保留三位有效数 字)． (3) 试 说 明 (2) 中 两 结 果 不 完 全 相 等 的 主 要 原 因 是 __________________________ _________ ________________________________________________________________________ ____ ____________________________________________________________________. 解析 (1)实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块． (2)作用前系统的总动量为滑块 1 的动量 p0＝m1v0.