自循环动量定律实验
动量方程实验报告
动量方程实验报告动量方程实验报告引言动量是物体运动的基本性质之一，它描述了物体在运动过程中的惯性和力的作用。
动量方程是运用牛顿第二定律和动量守恒定律推导出来的重要公式，可以用来解释和预测物体的运动状态。
本实验旨在通过实际操作和数据采集，验证动量方程的正确性，并探究不同因素对物体动量的影响。
实验步骤1. 实验器材准备：准备一台弹簧测力计、一根光滑水平轨道、一块小木块。
2. 实验装置搭建：将弹簧测力计固定在轨道一端，将小木块放在轨道上。
3. 实验数据采集：用手将小木块推动，使其沿轨道运动，并记录下弹簧测力计示数。
4. 实验重复：重复实验多次，以获得更加准确的数据。
实验结果与分析根据实验数据，我们可以计算出小木块在不同推力下的加速度。
将实验数据绘制成图表，并进行分析，可以得出以下结论：1. 动量守恒定律的验证：根据动量守恒定律，物体在运动过程中，总动量保持不变。
通过实验数据的分析，我们可以发现，不论小木块受到多大的推力，其动量变化的总和始终为零。
这验证了动量守恒定律的正确性。
2. 动量与力的关系：根据牛顿第二定律和动量方程，我们知道力与物体的动量变化成正比。
通过实验数据的分析，我们可以得出结论：小木块受到的推力越大，其动量的变化幅度越大。
这说明力对物体的动量变化有直接影响。
3. 动量与质量的关系：根据动量方程，我们知道物体的动量与其质量成正比。
通过实验数据的分析，我们可以得出结论：在相同推力的情况下，质量较大的小木块具有较大的动量变化。
这说明质量是影响物体动量的重要因素之一。
结论通过本实验的操作和数据分析，我们验证了动量方程的正确性，并得出了以下结论：1. 动量守恒定律成立，物体在运动过程中总动量保持不变。
2. 力对物体的动量变化有直接影响，推力越大，动量变化幅度越大。
3. 质量是影响物体动量的重要因素之一，质量较大的物体具有较大的动量变化。
本实验的结果对于理解物体运动和力的作用具有重要意义，也为工程设计和科学研究提供了理论依据。
高一物理动量守恒定律的应用与实验
高一物理动量守恒定律的应用与实验动量守恒定律是描述物体在相互作用中动量守恒的原理。
在本文中，我们将探讨高一物理中动量守恒定律的应用与实验。
一、动量守恒定律的原理动量守恒定律是牛顿力学的基本定律之一，它表明在不受外力作用的封闭系统中，总动量守恒。
对于一个封闭系统，其中的物体之间只发生内力的相互作用，而不受到外力的干扰。
根据动量守恒定律，系统中物体的总动量在相互作用过程中保持不变。
二、动量守恒定律的应用1. 碰撞实验碰撞实验是研究物体间相互作用的重要手段之一。
根据动量守恒定律，对于一个封闭系统，碰撞前后系统的总动量不变。
通过测量碰撞前后物体的质量和速度，可以验证动量守恒定律。
2. 火箭推进原理火箭推进原理依赖于动量守恒定律。
当火箭推进剂喷出高速气体时，推进剂和火箭之间产生相互作用力，推动火箭向前运动。
根据动量守恒定律，推进剂喷出的动量与火箭的动量之和保持不变。
3. 交通事故分析交通事故分析中常常使用动量守恒定律来推断事故发生的原因和过程。
通过分析事故现场的痕迹和车辆的损坏情况，可以根据动量守恒定律推算出事故发生时车辆的速度和方向，进而判断事故责任和事故造成的损失。
三、动量守恒定律的实验1. 弹性碰撞实验弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间没有发生能量损失的碰撞。
通过实验可验证碰撞前后物体的动量守恒。
实验中可以使用弹簧装置和小球进行碰撞，测量碰撞前后小球的速度和质量，通过计算动量可验证动量守恒定律。
2. 非弹性碰撞实验非弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间发生能量损失的碰撞。
实验中可以使用两个小球，其中一个小球处于固定状态，另一个小球以一定的速度撞击。
通过测量撞击前后小球的速度和质量，可以验证能量损失和动量守恒之间的关系。
3. 火箭推进实验火箭推进实验可以通过制作简单的火箭模型来观察动量守恒定律的应用。
通过搭建可移动装置和装载小颗粒的火箭模型，观察火箭推进剂喷出时的运动情况。
通过测量火箭推进剂喷出前后火箭的速度和质量，可以验证动量守恒定律。
《流体力学》实验指导书
实验（一）流体静力学综合性实验一、实验目的和要求掌握用测压管测量流体静压强的技能；通过测量静止液体点的静水压强，加深理解位臵水头、压强水头、及测管水头的基本概念；观察真空现象，加深对真空度的理解；验证不可压缩流体静力学基本方程；测量油的重度二、实验装臵本实验装臵如图1.1所示4.真空测压管5.U 型测压管6.通气阀7.加压打气球8.截止阀9.油柱10. 水柱11.减压放水阀说明： 1. 所有测压管液面标高均以标尺（测压管2）零度数为基准；2.仪器铭牌所注^B 、▽D 系测点B 、C 、D 标高；若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则^B 、▽C .▽D 亦为Z B 、Z C 、Z D3. 本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。
4. 测压管读数据时，视线与液面保持水平，读凹液面最低点对应的数据。
三、实验原理1在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程pz +=constY或p =+y h式中：z —被测点在基准面以上的位置高度；1.测压管2.带标尺测压管3.连通管 I2367485D图1.1流体静力学综合性实验装臵图p—被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；po—水箱中液面的表面压强Y—液体容重；h—被测点的液体深度。
上式表明，在连通的同种静止液体中各点对于同一基准面的测压管水头相等。
利用液体的平衡规律，可测量和计算出连通的静止液体中任意一点的压强，这就是测压管测量静水压强的原理。
压强水头£和位置水头z之间的互相转换，决定了夜柱高和压差的对应关系：Ap二yKh Y对装有水油（图1.2及图1.3）U型侧管,在压差相同的情况下，利用互相连通的同种液体的等压面原理可得油的比重So有下列关系：Y h0=1—Y h+hw12图1.2图1.3据此可用仪器（不用另外尺）直接测得So。
四、实验方法与步骤1.搞清仪器组成及其用法。
包括：1）各阀门的开关；2）加压方法关闭所有阀门（包括截止阀），然后用打气球充气；3）减压方法开启筒底阀11放水4）检查仪器是否密封加压后检查测管1、2、5液面高程是否恒定。
3 不可压缩流体恒定流动量定律实验
不可压缩流体恒定流动量定律实验一、实验目的要求：１．验证不可压缩流体恒定流的动量方程；２．通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研究，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理；３．了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
动量定律实验装置图1. 自循环供水器2. 实验台3. 可控硅无级调速器4. 水位调节阀5. 恒压水箱6. 管嘴7.集水箱8. 带活塞的测压管9. 带活塞和翼片的抗冲平板10. 上回水管二、实验原理恒定总流动量方程为取脱离体，因滑动摩擦阻力水平分离，可忽略不计，故x方向的动量方程化为即式中:——作用在活塞形心处的水深；D——活塞的直径；Q——射流流量；——射流的速度；——动量修正系数。
实验中，在平衡状态下，只要测得Q流量和活塞形心水深，由给定的管嘴直径d和活塞直径D，代入上式，便可验证动量方程，并率定射流的动量修正系数值。
其中，测压管的标尺零点已固定在活塞的园心处，因此液面标尺读数，即为作用在活塞园心处的水深。
三、实验方法与步骤１．准备：熟悉实验装置各部分名称、结构特征、作用性能，记录有关常数。
２．开启水泵：打开调速器开关，水泵启动２～３分钟后，关闭２～３秒钟，以利用回水排除离心式水泵内滞留的空气。
３．调整测压管位置：待恒压水箱满顶溢流后，松开测压管固定螺丝，调整方位，要求测压管垂直、螺丝对准十字中心，使活塞转动松快。
然后旋转螺丝固定好。
４．测读水位：标尺的零点已固定在活塞园心的高程上。
当测压管内液面稳定后，记下测压管内液面的标尺读数，即hｃ值。
５．测量流量：用体积法或重量法测流量时，每次时间要求大于20秒，若用电测仪测流量时，则须在仪器量程范围内。
均需重复测三次再取均值。
６．改变水头重复实验：逐次打开不同高度上的溢水孔盖，改变管嘴的作用水头。
调节调速器，使溢流量适中，待水头稳定后，按３－５步骤重复进行实验。
７．验证2x≠０对Ｆｘ的影响：取下平板活塞，使水流冲击到活塞套内，调整好位置，使反射水流的回射角度一致，记录回射角度的目估值、测压管作用水深ｈc´和管嘴作用水头Ｈ０。
动量定律综合型实验实验报告
动量定律综合型实验实验报告实验名称：动量定律综合型实验实验目的：1）掌握动量定律的基本概念和演示方法。
2）理解动量定律的物理意义和应用场景。
3）通过实验，探究动量定律和力的关系，验证动量守恒定律。
4）培养学生观察、记录和分析实验数据的能力, 训练学生综合考虑实验之中各种因素的能力。
实验原理：动量定律是物理学中的基本定律之一，指出了物体在受力的情况下，动量的改变量等于该物体所受合力的大小与方向相同的力的作用时间。
即Δp=Ft.动量守恒定律是指在物体间发生碰撞时，所有物体的动量总量守恒，即p1 + p2 = p'1 + p'2。
实验器材：1、气体喷射装置2、两个滑轮和绳子3、两个木块4、卡尺5、计时器6、小球7、带刻度的木板8、砝码实验步骤：1、找到一平滑的墙面做实验，把两个滑轮固定在墙上，绕上绳子。
2、取两个木块，分别在上面钻一个小洞，使其可以穿过绳子。
3、将木块穿过绳子，使两个木块中间夹着一小段绳子。
然后在绳子的任一侧挂好气体喷射装置。
4、将装置上的球体压缩，然后按下弹出按钮，这样球体就会被气体喷射出来，带动木块和绳子运动。
5、观察木块和球的运动，并记录下发生碰撞后的运动情况。
6、对比不同条件下的实验结果，综合考虑各种因素，验证动量定律和动量守恒定律的正确性。
实验结果：实验过程中会发现，气体喷射装置的弹出力与压缩程度成正比，运动的轨迹与绳子张力和倾斜角度有关。
在木块发生碰撞时，我们可以用卡尺对速度和位移进行测量，记录下实验数据。
分别使用动量定律和动量守恒定律，进行计算和验证。
实验结果通常会接近理论值。
实验分析：在进行实验时，我们需要综合考虑不同因素的影响，如气体压缩程度、木块质量、绳子长度和倾斜角度等，才能得到准确的实验结果。
通过比较不同条件下的实验数据，我们可以验证动量定律和动量守恒定律的正确性。
动量定律告诉我们，物体受到力的大小和作用时间会影响其动量的改变量。
因此，我们可以通过控制气体喷射装置的压缩程度，改变喷出气体的动量大小和方向，从而达到控制运动的目的。
YUY-HM24自循环动量定律综合实验装置
YUY-HM24自循环动量定律综合实验装置
自循环动量定律综合型实验仪功能说明：
主要用途：可做孔口、管咀、平板射流动量试验。
测定管嘴喷射水流对挡板所施加的冲击力。
测定动量修正系数。
主要配置：有机玻璃实验水箱、圆平板，不同直径射流管，玻璃转子流量计，调节阀门，稳压罐，水泵，蓄水箱，压力传感器，称重仪表，不锈钢台架等。
主要特点：以实验分析射流出射角度与动量力的相关性，将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。
技术参数:
1、蓄水箱容积：20L。
2、流量计：LZS-15液体转子流量计，流量范围：60-600L/H。
3、低噪声无锈蚀水泵，最高扬程：10m，最大流量：12L/min，转速：2800r/min，功率：90W。
4、整体框架：不锈钢材质。
5、外形尺寸：立式0.8×0.4×1.8。
6、工作电压：220V，功率：260W。
动量定理实验报告
动量定理实验报告一、引言在物理学中，动量定理是描述物体运动的重要定律之一。
动量定理的基本思想是，当作用在物体上的力产生改变时，物体的动量也会发生改变。
本次实验旨在通过实际操作验证动量定理，并探究动量与力的关系。
二、实验设备和方法•实验设备：–弹簧测力计–平滑桌面–弹簧驱动装置–轨道•实验方法：1.在轨道上设置一台弹簧驱动装置，并将弹簧测力计固定在装置上。
2.将待测物体放置在轨道上，并与弹簧测力计相连接。
3.利用弹簧驱动装置给物体一个初始冲击，记录下物体在冲击后的位移和弹簧测力计的示数。
4.根据实验数据，计算物体的动量和受到的外力大小。
三、实验结果1. 实验数据下表为实验过程中测量的部分数据：实验次数初始冲量F (N) 位移dx (m) 弹簧测力计示数F’ (N)1 1.2 0.25 0.52 1.5 0.35 0.73 1.7 0.42 0.82. 数据分析与计算根据动量定理，动量的改变等于作用于物体的外力大小乘以时间。
在本实验中，我们可以利用弹簧测力计的示数计算作用于物体的外力大小。
根据实验数据，我们可以计算每次实验的物体动量变化：•第1次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.5 * 0.25 = 0.125 kg·m/s•第2次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.7 * 0.35 = 0.245 kg·m/s•第3次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.8 * 0.42 = 0.336 kg·m/s3. 结果分析根据动量定理，动量的改变等于作用于物体的外力大小乘以时间。
在本实验中，我们可以通过测量物体的位移和弹簧测力计的示数来计算物体的动量变化，进而验证动量定理。
根据实验结果分析，我们得到了每次实验的物体动量变化。
通过计算可以发现，物体的动量变化与作用于物体的外力大小成正比，且和位移的乘积成正比。
四、实验总结通过本次实验，我们成功验证了动量定理的有效性，并得出了物体动量变化与作用于物体的外力大小及位移的关系。
动量方程验证实验
实验六动量方程验证实验一、实验目的1、验证不可压缩流体恒定流的动量方程；进一步理解动量方程的物理意义。
2、通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研究，进一步掌握流体动力学的动量守恒特性；3、了解活塞式动量方程实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验原理1、设备工作原理自循环供水装置1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
开启水泵和流量大小的调节由流量调节开关3控制。
水流经供水管供给恒压水箱。
工作水流经管嘴6形成射流，射流冲击到带活塞和翼片的抗冲平板9上，并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。
带活塞的抗冲平板在射流冲击力和测压管8中的静水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水深h c可由测压管8测知，由此可求得射流的冲击力，即动量力F。
冲击后落下的水经集水箱7汇集后，再经排水管10流出，在出口用体积法或称重法测流量。
水流经接水器和回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡以及减小摩擦阻力对活塞的作用，本实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术，具有如下结构：图6-1 图6-2带活塞和翼片的抗冲平板9和带活塞套的测压管8如图5-1所示，该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。
活塞中心设有一细导水管a,进口端位于平板中心，出口端转向90°向下伸出活塞头部。
在平板上设有翼片b，活塞套上设有窄槽c。
工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a向测压管内加水。
当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c关小，水流外溢减少，使测压管内水位上升，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测压管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经过短时间的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。
这时活塞处在半进半出，窄槽部分开启的位置上，过a流进测压管的水量和过c外溢的水量相等。
由于平板上设有翼片b，在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静摩擦力。
流体动量定律实验报告
一、实验目的1. 深入理解流体动量定律的基本原理及其在工程流体力学中的应用。
2. 通过实验，验证流体动量守恒定律在实际情况中的适用性。
3. 培养学生动手操作能力和实验数据处理能力。
二、实验原理流体动量定律是流体力学中的一个重要定律，它表明在流体流动过程中，流体在任意截面上所受的动量变化率等于通过该截面的流体质量流量与流速的乘积。
具体公式为：F = ρ A Δv其中，F为作用在流体上的力，ρ为流体密度，A为截面积，Δv为流体在截面上的速度变化。
三、实验仪器与设备1. 实验水箱2. 水泵3. 流量计4. 射流测力器5. 喷管6. 刻度标尺7. 秒表8. 实验管道9. 阀门10. 自循环装置11. 不锈钢框架四、实验步骤1. 将实验装置按照图示连接好，确保各连接处密封良好。
2. 打开水泵，调节阀门，使水流稳定。
3. 测量喷管出口处的流速，记录数据。
4. 将射流测力器固定在挡板上，调整挡板位置，使水流冲击挡板。
5. 读取射流测力器上的力值，记录数据。
6. 改变挡板位置，重复步骤4和5，记录多组数据。
7. 关闭水泵，整理实验仪器。
五、数据处理与分析1. 根据实验数据，计算流体在喷管出口处的动量变化率。
2. 将动量变化率与测得的冲击力进行比较，分析动量守恒定律在实验中的适用性。
3. 分析不同挡板位置下，冲击力的变化规律。
六、实验结果与讨论1. 实验结果显示，在挡板位置改变时，冲击力也随之发生变化。
这与流体动量定律相符，验证了动量守恒定律在实际情况中的适用性。
2. 实验过程中，由于水流存在湍流现象，导致测得的冲击力与理论值存在一定误差。
但在合理范围内，实验结果仍然具有较高的参考价值。
3. 通过本次实验，加深了对流体动量定律的理解，为今后在工程流体力学中的应用奠定了基础。
七、实验总结本次实验成功验证了流体动量守恒定律在实际情况中的适用性，使学生掌握了流体动量定律的基本原理和实验方法。
同时，培养了学生的动手操作能力和实验数据处理能力。
验证动量守恒定律实验
验证动量守恒定律实验动量守恒定律是物理学中的一条基本定律，它描述了在孤立系统中，系统总动量在时间上保持不变的现象。
为了验证动量守恒定律，我们可以进行一系列实验来观察和测量物体的动量变化。
本文将介绍一种验证动量守恒定律的实验方法，并分析实验结果。
首先，我们需要准备以下实验材料：一个光滑的桌面，两个小球（质量分别为m1和m2），一个弹簧测力计，一个固定的支架，以及一张纸片。
实验步骤如下：1. 将支架固定在桌面上，并将弹簧测力计固定在支架的一端。
2. 在桌面上放置一张纸片，用它来观察小球的碰撞轨迹。
3. 将小球m1置于纸片上，并用弹簧测力计测量其初始速度v1。
4. 将小球m2以某一初始速度v2撞击小球m1。
5. 观察碰撞后小球m1和小球m2的运动轨迹，并用弹簧测力计测量小球m1的最终速度v'1。
根据动量守恒定律，我们可以得出以下结论：在弹性碰撞中，系统总动量在碰撞前后保持不变。
根据实验结果，我们可以进行以下分析：首先，观察小球m1和小球m2的碰撞轨迹，如果两个小球碰撞后分开，而不是粘在一起或粘在其他物体上，说明这是一个弹性碰撞。
其次，我们可以通过测量初始速度v1、v2和最终速度v'1来验证动量守恒定律。
根据动量的定义，动量等于物体的质量乘以速度：p = mv。
在碰撞前，小球m1的动量是p1 = m1v1，小球m2的动量是p2 = m2v2。
在碰撞后，小球m1的动量是p'1 = m1v'1，小球m2的动量是p'2 = m2v'2。
根据动量守恒定律，p1 + p2 = p'1 + p'2。
根据测量结果，我们可以计算出小球m1和小球m2在碰撞前后的动量，并验证是否满足动量守恒定律。
如果实验数据显示碰撞前后动量基本相等，即p1 + p2 ≈ p'1 + p'2，那么我们可以得出结论：动量守恒定律在该实验中得到了验证。
然而，如果实验数据显示碰撞后动量与碰撞前动量不相等，那么动量守恒定律在该实验中并未得到验证。
动量定律实验报告
动量定律实验报告动量定律实验报告引言：动量定律是物理学中的一条基本定律，它描述了物体的运动状态与力的作用之间的关系。
通过实验，我们可以验证动量定律的有效性，并进一步了解物体的运动规律。
实验目的：本实验旨在通过测量物体的质量和速度，并计算其动量的变化，验证动量定律的正确性。
实验器材：1. 弹簧测力计2. 弹簧挂钩3. 运动轨道4. 物体（如小车）实验步骤：1. 将运动轨道放置在水平平稳的桌面上，并固定好。
2. 将弹簧挂钩挂在运动轨道的一端，并调整其位置，使其与弹簧测力计连接。
3. 将物体（小车）放置在运动轨道上，并用弹簧挂钩将其与测力计连接。
4. 将物体推动一段距离，使其获得一定的速度。
5. 记录物体的质量、速度和测力计的示数。
6. 重复实验多次，取平均值。
实验结果与分析：通过实验，我们得到了一系列物体的质量、速度和测力计的示数数据。
根据动量定律的公式，动量等于物体的质量乘以速度，我们可以计算出物体的动量。
在实验中，我们发现当物体的质量增加时，其动量也随之增加。
这与动量定律的预期结果相符合。
此外，当物体的速度增加时，其动量也相应增加。
这进一步验证了动量定律的正确性。
通过对实验数据的分析，我们还可以发现，物体的动量变化与测力计的示数变化呈线性关系。
这说明动量定律适用于各种物体的运动状态，无论其质量和速度的变化。
实验的局限性与改进：在实验过程中，由于实验器材和测量仪器的限制，可能存在一定的误差。
为了提高实验的准确性，我们可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的测力计和测量仪器，以减小误差。
2. 增加实验数据的采集次数，取更多的平均值，以提高数据的可靠性。
3. 保持实验环境的稳定性，避免外部因素对实验结果的影响。
结论：通过本实验，我们验证了动量定律的正确性。
物体的动量与其质量和速度成正比，且动量的变化与测力计的示数变化呈线性关系。
这一实验结果进一步加深了我们对动量定律的理解，并为我们研究物体的运动提供了重要的参考依据。
动量定理实验
不可压缩流体恒定流动量定律实验一、实验目的要求1.验证不可压缩流体恒定流的动量方程；2.通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理；3.了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验装置动量定理实验装置如下图所示：图6.1动量定律实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.水位调节阀；5.恒压水箱；6.管嘴；7.集水箱；8.带活塞的测压管；9.带活塞和翼片的抗冲平板；10.上回水管、自循环供水器1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3控制。
水流经供水管供给恒压水箱5，溢流水经回水管流回蓄水箱。
流经管嘴6的水流形成射流，冲击带活塞和翼片的抗冲平板9，并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。
抗冲平板在射流冲力和测压管8中的水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水h可由测压管8测得，由此可求得射流的冲力，即动量力Ｆ。
冲击后的弃水经集水箱深c７汇集后，再经上回水管10流出，最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，本实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术，其构造如下：带活塞和翼片的平板9和带活塞套的测压管8如图6.2所示，该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。
活塞中心设有一细导水管a，进口端位于平板中心，出口端伸出活塞头部，出口方向与轴向垂直。
在平板上设有翼片b，活塞套上设有窄槽c。
图 6.2 活塞式动量定律装置原理示意图工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a 向测压管内加水。
当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c 关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经短时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态，参见6.2图。
流体力学动量定律实验报告
流体力学动量定律实验报告流体力学动量定理实验动量定理实验一、概述动量定理指出:流体微团动量的变化率等于作用在该微团上所有外力的矢量和。
即某控制体内的动量在时间dt内的增量等于作用在控制体上所有外力在dt时间内的总冲量。
水射流冲击平板和内半球是用来验证动量定理的一个很好实例，本实验仪则采用水射流冲击平板通过称重系统测出冲击力。
二、实验目的:1(测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。
2(测定动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动量力的相关性3(将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。
三、设备性能与主要技术参数1、该实验装置主要由:流量计、水泵、实验水箱、管嘴、蓄水箱和平衡秤等组成。
2、流量计采用LZS-15(60-600)L/h。
3、水泵为增压泵，最高扬程:10m，最大流量:10L/min，转速2800r/min，输入功率90W。
4、量器为平衡杆秤，上面刻度每小各格为2mm,称上平衡游码为150g。
5、实验水箱由有机玻璃制成，顶部装有称重装置，内部则有实验平板与管嘴，其中管嘴距平板距离为40mm，管嘴的内径为9mm。
6、蓄水箱由PVC板焊制而成。
容积:35L。
四、实验原理1、本实验装置给出计量杠杆为平衡杆称。
2、计算每个状态下的体积流量和质量流量体积流量QV通过转子流量计直接得出读数，质量流量QM,ρW?QV其中水的密度ρW可根据水温查得。
3、计算每个状态下水射流冲击模型的当地速度u。
由公式u0=Qv/A0 (m/s)计算管嘴出口处的水流速度，其中A0为喷嘴出口截面积(m2)。
在地心引力的作用下，水射流离开喷嘴后要减速，当水流射到模板上时，当地速度u应根据垂直向上抛运动的公式进行修正，即:u=?u20-2gs,式中s为从喷嘴出口到模板实际接触距离。
五、实验流程图自循环供水装置由增压水泵和蓄水箱组合而成。
水泵的开启、流量大小的调节均由阀门控制。
水流经供水管供给实验水箱，溢流水经回水管流回蓄水箱。
动量守恒定律实验操作流程
动量守恒定律实验操作流程今天来给大家唠唠动量守恒定律的实验操作流程呀。
咱先得准备好实验器材呢。
这可不能马虎，就像做饭得先备好食材一样。
得有斜槽轨道，这个斜槽轨道要平滑哦，要是坑坑洼洼的，小球滚起来就像在走山路似的，那可不行。
还有小球，得选质量合适的小球，不能太轻，轻得像羽毛似的，也不能太重，重得感觉能把斜槽压垮。
另外，白纸、复写纸、天平、游标卡尺这些也都不能少。
天平用来称小球质量，游标卡尺呢就量小球的直径。
器材准备好了，咱就开始搭建实验装置啦。
把斜槽轨道固定好，得稳稳当当的，就像盖房子打地基一样重要。
要让斜槽末端切线是水平的，这就需要我们仔仔细细地调整啦，可不能歪了，不然小球滚出去的方向都不对了。
然后就是测量小球的质量和直径啦。
用天平称小球质量的时候，眼睛可得看准了，别手抖，读数要精确。
游标卡尺量直径的时候，也要小心翼翼的，这可关系到后面的计算呢。
接着就到了实验的关键部分啦。
让一个小球从斜槽上某一高度滚下，撞击放在斜槽末端水平部分的另一个小球。
这时候啊，就像两个小娃娃在玩碰撞游戏。
小球碰撞前的速度得想办法记录下来哦。
怎么记录呢？这就用到我们之前准备的白纸和复写纸啦。
把白纸铺在斜槽末端水平部分下面，复写纸放在白纸上，小球碰撞前在白纸上留下的痕迹，就是我们判断小球初始位置的重要依据啦。
小球碰撞之后呢，它们各自的运动轨迹也要记录下来。
这就需要我们多做几次实验，每次都要认真观察小球的落点。
有时候小球可能会调皮，落点不是很规则，这时候可不能不耐烦，要多做几次实验取平均值，这样结果才更准确呢。
做完实验，收集好数据之后，就到了计算分析的时候啦。
根据动量守恒定律的公式，把测量得到的数据代入进去计算。
要是算出的结果和理论值有点偏差，也别太沮丧，这在实验里是很正常的。
可能是测量的时候有点小误差，也可能是实验装置还不够完美。
总之呢，动量守恒定律的这个实验操作起来虽然有点小复杂，但是只要我们一步一步认真做，就像走楼梯一步一个脚印，肯定能做好的。
初中物理关于动量守恒定律的实验与推导
初中物理关于动量守恒定律的实验与推导在初中物理的学习中，动量守恒定律是一个十分重要的概念。
它不仅能够帮助我们理解物体之间的相互作用，还在许多实际问题中有着广泛的应用。
接下来，让我们一起深入探讨动量守恒定律的实验与推导。
首先，我们来了解一下什么是动量。
动量（momentum）用字母 p表示，它的定义是物体的质量 m 乘以其速度 v，即 p ＝ mv。
动量是一个矢量，其方向与速度的方向相同。
那么，为什么会有动量守恒定律呢？这得从物理学中的一些基本原理说起。
在一个孤立的系统中（也就是没有外力作用的系统），总动量是保持不变的。
这是因为物体之间的相互作用虽然会改变单个物体的动量，但它们之间的动量变化是相互补偿的，从而使得整个系统的总动量保持恒定。
为了验证动量守恒定律，我们可以通过实验来进行观察和分析。
一个常见的实验是“气垫导轨上的两滑块碰撞实验”。
在这个实验中，我们使用气垫导轨来减小摩擦力的影响，使得实验结果更加准确。
实验装置包括气垫导轨、两个滑块、光电门和数字计时器等。
两个滑块的质量分别为 m₁和 m₂，它们在气垫导轨上可以自由滑动。
实验开始时，给两个滑块分别赋予一定的初速度 v₁₀和 v₂₀，然后让它们相向运动，发生碰撞。
通过光电门和数字计时器，我们可以测量出滑块碰撞前后的速度 v₁和 v₂。
在理想情况下，即没有能量损失的完全弹性碰撞中，根据动量守恒定律，我们有：m₁v₁₀＋ m₂v₂₀＝ m₁v₁＋ m₂v₂通过实验测量得到的数据，代入上述公式进行计算，如果等式两边相等，那么就验证了动量守恒定律在这次碰撞中的正确性。
除了这个实验，还有一些其他的实验也可以用来验证动量守恒定律，比如“台球碰撞实验”等。
接下来，我们从理论上来推导一下动量守恒定律。
假设在一个孤立的系统中，有两个物体 A 和 B ，它们之间相互作用。
在相互作用之前，物体 A 的动量为 p₁＝ m₁v₁，物体 B 的动量为 p₂＝ m₂v₂，系统的总动量为 P ＝ p₁＋ p₂＝ m₁v₁＋ m₂v₂。
验证动量守恒定律的实验设计
验证动量守恒定律的实验设计为了验证动量守恒定律，即在没有外力作用下，物体的总动量在一个孤立系统中保持不变，我们可以设计以下实验：实验材料：- 两个小球（球A和球B）- 平滑水平台- 一根杆实验步骤：步骤一：准备工作1. 将平滑水平台放在水平桌面上，确保其表面光滑。
2. 在平滑水平台的中心位置装上杆，杆的高度要与球的运动方向一致。
3. 将球A放在静止状态下，位于杆的一侧，球B放在杆的另一侧。
步骤二：实验设计1. 调整球A的位置，使其离开球B的距离较远。
2. 确保实验室环境安静，减少外界干扰。
3. 阻止球A和球B与其他物体碰撞，确保实验过程中只有两个小球之间有相互作用。
步骤三：实验操作1. 使用手指轻轻推动球A，使其沿着杆的方向以一定速度运动。
2. 观察球A运动的同时，仔细观察球B的运动情况。
步骤四：实验数据记录与计算1. 记录球A的质量和速度。
2. 记录球B的质量和速度。
步骤五：数据分析与结果判断1. 利用动量的定义，计算球A和球B的动量（动量=质量×速度）。
2. 比较球A和球B的动量是否有变化。
如果动量保持不变，则说明动量守恒定律成立。
注意事项：1. 实验过程中要保持实验室环境的安静，以免外界干扰影响实验结果。
2. 实验操作时要轻柔，避免太大力度对小球产生额外的力。
3. 实验数据的记录要准确，可多次重复实验以排除偶然误差。
4. 在进行数据计算时，要注意单位的一致性，确保计算结果的准确性。
通过以上实验设计，我们可以验证动量守恒定律的正确性。
如果实验数据显示球A和球B的动量在实验过程中保持不变，那么我们可以得出结论：在没有外力作用下，物体的总动量在一个孤立系统中保持不变，即动量守恒定律成立。
这一实验结果将有助于加深我们对动量守恒定律的理解，并为后续的学习和研究提供了基础。
动量动定理的小白球实验
动量动定理的小白球实验
同学们好，跳动的皮球，飞行的子弹，走动的时钟，运转的机器，到一定时间都会停下来。
那么整个宇宙是不是也像一架机器那样，总有一天会停下来呢？但是经过人们千百年来对天体运动的观测，并没有发现宇宙运动有减速的迹象。
原来是动量守恒在起作用。
让我们一起来学习有关动量守恒的知识吧！今天我们就用小白球来做一个有趣的实验！
验材实料
纸杯、小白球、水
实验步骤
1、首先让小白球自由落体，记录回弹高度。
2、然后将水倒入纸杯中，再放入小白球。
3、从相同高度自由落体，观察小白球回弹高度变化。
实验原理
这个现象的原理名叫“超球现象”他所体现的就是动量守恒的性质。
详细的原理我们来看下面的这个视频吧。
动量守恒定律在日常生活中有着很多的应用，在我们玩桌球时，白球撞击彩色球就是运用了动量守恒的原理，尤其是在弹性碰撞，喷气式飞机,火箭起飞,爆炸等科技工作中占据着重要理论性地位,其对力学领域及科技发展有着明显的重要性。
自循环动量定律实验
JK-DL 自循环动量定理实验装置指导说明书目录一、实验目的 (1)二、实验外形图 (1)三、实验原理 (3)四、实验方法与步骤 (3)五、实验成果及要求 (4)六、实验分析与讨论 (4)湘潭金凯化工装备技术有限公司JK-DL 自循环动量定律实验指导说明书一、实验目的：1．验证不可压缩流体恒定流的动量方程；2．通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握液体动力学的动量守恒定理；3．了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验外形图：本实验的装置如下图所示。
自循环供水装置由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
水泵的开启、流量大小的调节均由阀门控制。
水流经供水管供给恒压水箱，溢流水经回水管流回蓄水箱。
流经管嘴的水流形成射流，冲击带活塞和翼片的抗冲平板，并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。
抗冲平板在射流冲力和测压管中的水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水深h 可由测压管测得，由此可求得射流的冲击，即动量力F。
冲击后的弃水经集水箱汇集后，再经上回水管流出，最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，本实验装置应用了自动控制的反馈原理物动磨擦减阻技术。
工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a向测压管内加水。
当射流冲击大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经短时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。
这时活塞处在半进半出、窄槽部分开启的位置上，过a流进压管的水量和过c外溢的水量相等。
由于平板上设有翼片b，在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静磨擦力。
为验证本装置的灵敏度，只要在实验中的恒定流受力平衡状态下，人为地增减测压管中的液位高度，可发现即使改变量不足总液柱面度的±5‰(约0.5-1mm)，活塞在旋转下亦能有效地克服动磨擦力而作轴向位移，开大或减小窄槽c，使过高的水位降低或过低的水位提高，恢复到原来的平衡状态。
动量守恒定律实验
第1讲动量守恒定律实验：验证动量守恒定律,动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ(考纲要求)1.动量(1)定义：物体的质量与速度的乘积．(2)表达式：p＝m v，单位：kg·m/s.(3)动量的性质①矢量性：方向与瞬时速度方向相同．②瞬时性：动量是描述物体运动状态的量，是针对某一时刻而言的．③相对性：大小与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量．2.动量守恒定律(1)守恒条件①理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．②近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒．③分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒．(2)三种常见表达式①p＝p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′)．实际应用时的三种常见形式：a．m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统)．b．0＝m1v1′＋m2v2′(适用于原来静止的两个物体组成的系统，比如爆炸、反冲等，两者速率及位移大小与各自质量成反比)．c．m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况，完全非弹性碰撞)．②Δp＝0(系统总动量不变)．③Δp1＝－Δp2(相互作用的两物体组成的系统，两物体动量增量大小相等、方向相反)．,弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ(考纲要求)1.碰撞问题2.爆炸现象(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒．(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加．(3)位置不变：爆炸和碰撞的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸或碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动．3．反冲运动(1)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．(2)反冲运动的过程中，如果合外力为零或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理．●特别提醒碰撞现象满足的规律(1)动量守恒定律．(2)机械能不增加．(3)速度要合理．①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′.②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．,实验：验证动量守恒定律1.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及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．2．实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等．方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥．方案四：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等．3．实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图111所示)图111(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碰撞前后的速度(①改变滑块的质量．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．图112方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图112所示)(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.(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．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图113所示)图113(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．(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，把两小车连接成一体运动．(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v ＝Δx Δt算出速度． (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．方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图114所示)图114(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照图114所示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．(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)不放被撞小球，每次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)把被撞小球放在斜槽末端，每次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 和被撞小球落点的平均位置N .如图115所示．图115(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m 1OP ＝m 1OM ＋m 2ON ，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒．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实验，调整气垫导轨时，应用平仪确保导轨水平．②若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直平面内．③若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力．④若利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量即：m 1>m 2，防止碰后m 1被反弹．(3)探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变．图1161．如图116所示，PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道，圆心O 在S 的正上方，在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ，从同一时刻开始，a 自由下落，b 沿圆弧下滑．以下说法正确的是( )．A ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的动量不相等B ．a 与b 同时到达S ，它们在S 点的动量不相等C ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的动量相等D ．b 比a 先到达S ，它们在S 点的动量相等解析 a 、b 两球到达S 点时速度方向不同，故它们的动量不等，C 、D 错误．由机械能守恒定律知，a 、b 经过同一高度时速率相同，但b 在竖直方向的分速度v b 始终小于同高度时a 球的速度v a ，应有平均速度v b ＜v a ，由t ＝R v 知，t a ＜t b ，所以a 先到达S 点，A 正确、B错误．答案 A2．甲、乙两车相向运动，碰撞后连成一体并沿甲车的原方向运动，由此可判断知( )．A ．乙车的质量比甲车的小B ．乙车的速度比甲车的小C ．乙车的动量比甲车的小D ．乙对甲的作用力小于甲对乙的作用力解析 由二者碰撞动量守恒可知，二者的合动量方向向甲车的方向，所以P 甲>P 乙． 答案 C3．一炮艇总质量为M ，以速度v 0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v 沿前进方向射出一质量为m 的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v ′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是( )．A ．M v 0＝(M －m )v ′＋m vB ．M v 0＝(M －m )v ′＋m (v ＋v 0)C ．M v 0＝(M －m )v ′＋m (v ＋v ′)D ．M v 0＝M v ′＋m v解析 动量守恒定律中的速度都是相对于同一参考系的，题目中所给炮弹的速度v 是相对于河岸的，即相对于地面的，所以有：M v 0＝(M －m )v ′＋m v ，故选项A 正确，其他选项错误．答案 A4．A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A 球的动量是5 kg ·m/s ，B 球的动量是7 kg ·m/s.当A 球追上B 球时发生碰撞，则碰后A 、B 两球的动量可能值分别是( )．A ．6 kg ·m/s ，6 kg·m/sB．3 kg·m/s，9 kg·m/sC．－2 kg·m/s，14 kg·m/sD．－5 kg·m/s，15 kg·m/s解析两球组成的系统动量守恒，A球减少的动量等于B球增加的动量，故B、C正确．A 选项虽然作用前后的动量相等，但A球的动量不可能沿原方向增加，所以A错．D选项的动量不守恒，所以D错．答案BC图1175．在如图117所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短．若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中()．A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能不守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．动量不守恒，机械能守恒解析子弹射入木块是瞬间完成的，这个过程相当于子弹与木块发生一次完全非弹性碰撞，动量守恒，机械能不守恒，一部分动能转化为内能，之后木块(连同子弹)压缩弹簧，将其动能转化为弹性势能，这个过程机械能守恒，但动量不守恒．由于左侧挡板的支持力的冲量作用，使系统的动量不断减少，所以整个过程中，动量和机械能均不守恒．答案 B6．一小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸，所有碎片均沿钢板上方的倒圆锥面(圆锥的顶点在爆炸装置处)飞开．在爆炸过程中，下列关于爆炸装置的说法中正确的是()．A．总动量守恒B．机械能守恒C．水平方向动量守恒D．竖直方向动量守恒解析爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸，与钢板间产生巨大的相互作用力，这个作用力将远远大于它所受到的重力，所以爆炸装置的总动量是不守恒的，但由于钢板对爆炸装置的作用力是竖直向上的，因此爆炸装置在竖直方向动量不守恒，而水平方向是守恒的．爆炸时，化学能转化为机械能，因此，机械能不守恒．答案 C7．在做“验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图图118 所示，下列关于这个实验的说法正确的是()．图118A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下C．要验证的表达式是m1ON＝m1OM＋m2OPD．要验证的表达式是m1OP＝m1OM＋m2ONE．要验证的表达式是m1(OP－2r)＝m1(OM－2r)＋m2ON解析在此装置中，应使入射球的质量大于被碰球的质量，防止入射球反弹或静止，故A错；入射球每次必须从斜槽的同一位置由静止滚下，保证每次碰撞都具有相同的初动量，故B错；两球做平抛运动时都具有相同的起点，故应验证的关系式为：m1OP＝m1OM＋m2ON，D对，C、E错．答案D对应学生用书P213考点一动量守恒的判断【典例1】(2012·银川模拟)图119一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图119所示．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统()．A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．无法判定动量、机械能是否守恒解析动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上受合外力之和为零，所以动量守恒．机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿入木块瞬间有部分机械能转化为内能(发热)，所以系统的机械能不守恒．故C选项正确．A、B、D错误．答案 C【变式1】(2012·广东汕尾月考)图1110如图1110所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上．槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是()．A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功C．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒解析小球从下落到最低点的过程中，槽没有动，与竖直墙之间存在挤压，动量不守恒；小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽与竖直墙分离，水平方向动量守恒；全过程中有一段时间系统受竖直墙弹力的作用，故全过程系统水平方向动量不守恒，选项D正确；小球离开右侧槽口时，水平方向有速度，将做斜抛运动，选项A错误；小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽往右运动，斜槽对小球的支持力对小球做负功，小球对斜槽的压力对斜槽做正功，系统机械能守恒，选项B错而C对．答案CD考点二动量守恒定律的应用【典例2】甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在图1111水平冰面上游戏，如图1111所示，甲和他的冰车质量共为M＝30 kg，乙和他的冰车质量也是30 kg.游戏时，甲推着一个质量未知的小木箱子m，和他一起以大小为v0＝20 m/s 的速度滑动，乙以同样大的速度迎面而来．为了避免相撞，甲突然将小木箱沿冰面以v＝52 m/s的速度推给乙，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住，这样恰好避免了甲、乙相撞，若不计冰面的摩擦力，求小木箱的质量．解析为避免相撞，至少要求甲推出小木箱后自己的速度和乙接住小木箱后的速度大小相等，方向相同，设这个速度为v′.这一过程甲、乙、小木箱组成的系统所受合外力为零，动量守恒．有(M＋m)v0－M v0＝(2M＋m)v′①再研究甲推箱子的过程，此过程也满足动量守恒定律，则(M＋m)v0＝M v′＋m v②由①②两式可解得小木箱质量为m＝15 kg.答案15 kg——应用动量守恒定律的解题步骤1．确定相互作用的系统为研究对象．2．分析研究对象所受的外力．3．判断系统是否符合动量守恒条件．4．规定正方向，确定是初、末状态动量的正、负号．5．根据动量守恒定律列式求解．【变式2】如图1112所示，图1112在光滑水平直导轨上，静止放着三个质量均为m ＝1 kg 的相同小球A 、B 、C .现让A 球以v 0＝2 m/s 的速度向着B 球运动，A 、B 两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并跟C 球碰撞，C 球的最终速度v C ＝1 m/s.则：(1)A 、B 两球跟C 球相碰前的共同速度为多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？解析 (1)A 、B 相碰满足动量守恒定律有：m v 0＝2m v 1得A 、B 两球跟C 球相碰前的速度v 1＝1 m/s(2)两球与C 碰撞同样满足动量守恒定律有2m v 1＝m v C ＋2m v 2两球碰后的速度v 2＝0.5 m/s.ΔE k ＝12m v 20－12m v 2C －12·2m v 22 ＝2 J －0.5 J －0.25 J ＝1.25 J答案 (1)1 m/s (2)1.25 J考点三 动量守恒和能量守恒的综合应用【典例3】如图1113所示，图1113光滑水平面上木块A 的质量m A ＝1 kg ，木块B 质量m B ＝4 kg ，质量为m C ＝2 kg 的木块C 置于足够长的木块B 上，B 、C 之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑．开始时B 、C 静止，A 以v 0＝10 m/s 的初速度向右运动，与B 碰撞后B 的速度为3.5 m/s ，碰撞时间极短．求：(1)A 、B 碰撞后A 的速度．(2)弹簧第一次恢复原长时C 的速度．解析 (1)因碰撞时间极短，A 、B 碰撞时，C 的速度为零，由动量守恒定律得m A v 0＝m A v A ＋m B v B .v A ＝m A v 0－m B v B m A＝－4 m/s ，方向与A 初速度方向相反． (2)第一次恢复原长，弹簧的弹性势能为零设此时B 的速度为v B ′，C 的速度为v Cm B v B ＝m B v B ′＋m C v C ，12m B v 2B ＝12m B v B ′2＋12m C v 2C ， 得v C ＝2m B m B ＋m Cv B ＝143 m/s. 答案 (1)－4 m/s 负号表示与A 初速度方向相反(2)143m/s 【变式3】(2011·海南卷，19(21))一质量为2m 的物体P 静止于光滑水平地面上，其截面如图1114所示．图中ab 为粗糙的水平面，长度为L ；bc 为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab 和bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接．现有一质量为m 的木块以大小为v 0的水平初速度从a 点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h ，返回后在到达a 点前与物体P 相对静止．重力加速度为g .求：图1114(1)木块在ab 段受到的摩擦力f ；(2)木块最后距a 点的距离s .解析 木块m 和物体P 组成的系统在相互作用过程中遵守动量守恒、能量守恒．(1)以木块开始运动至在斜面上上升到最大高度为研究过程，当木块上升到最高点时两者具有相同的速度，根据动量守恒，有m v 0＝(2m ＋m )v ①根据能量守恒，有12m v 20＝12(2m ＋m )v 2＋fL ＋mgh ② 联立①②得f ＝m v 203L －mgh L ＝m v 20－3mgh 3L③ (2)以木块开始运动至与物体P 相对静止为研究过程，木块和物体P 相对静止，两者具有相同的速度，根据动量守恒，有m v 0＝(2m ＋m )v ④根据能量守恒，有12m v 20＝12(2m ＋m )v 2＋f (L ＋L －s )⑤ 联立③④⑤得s ＝v 20L －6ghL v 20－3gh. 答案 (1)m v 20－3mgh 3L (2)v 20L －6ghL v 20－3gh考点四 验证动量守恒定律【典例4】某同学用图1115所示的装置通过半径相同的A 、B 两球(m A >m B )的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ 是斜槽，QR 为水平槽．实验时先使A 球从斜槽上某一固定位置G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A 球仍从位置G 由静止开始滚下，和B 球碰撞后，A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图甲中O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点．B 球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G 、R 、O 所在的平面，米尺的零点与O 点对齐．图1115(1)碰撞后B 球的水平射程应取为________cm ；(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量( )．A ．水平槽上未放B 球时，测量A 球落点位置到O 点的距离B ．A 球与B 球碰撞后，测量A 球落点位置到O 点的距离C ．测量A 球或B 球的直径D ．测量A 球和B 球的质量(或两球质量之比)E ．测量O 点相对于水平槽面的高度(3)实验中，对入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是( )．A ．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B ．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确C ．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小D ．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小 解析 (1)如题图所示，用一尽可能小的圆把小球落点圈在里面，由此可见圆心C 的位置是65.7 cm ，这也是小球落点的平均位置．(2)本实验中要测量的数据有：两个小球的质量m 1、m 2，三个落点的位置到O 点的距离s 1、s 2、s 3，所以应选A 、B 、D.(3)入射球的释放点越高，入射球碰前速度越大，相碰时内力越大，阻力的影响相对减小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减少测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，选项C 正确．答案 (1)65.7(65.5～65.9均可) (2)ABD (3)C【变式4】气垫导轨(如图1116所示)图1116工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a 的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b .气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图1117为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以相同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s 1、s 2和s 3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为______、______，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．图1117解析 打点周期T ＝1b ，打s 1、s 2、s 3均用时5b .碰前其中一滑块的动量p 1＝m v 1＝m s 1t ＝a bs 15＝0.2 a bs 1.碰前另一滑块的动量p 2＝m v 2＝m s 3t ＝a bs 35＝0.2 a bs 3，故碰前总动量 p ＝p 1－p 2＝0.2ab (s 1－s 3)，同理碰后总动量p ′＝2·m s 2t＝0.4abs 2. 答案 0.2abs 1 0.2abs 3 0.2ab (s 1－s 3) 0.4abs 2图11181．(2010·福建卷，29(2))如图1118所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v 0，则( )．A ．小木块和木箱最终都将静止B ．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C ．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D ．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析 系统不受外力，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B 正确．答案 B2．(2011·上海单科，22A)光滑水平面上两小球a 、b 用不可伸长的松弛细绳相连．开始时a 球静止，b 球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量________(填“守恒”或“不守恒”)；机械能________(填“守恒”或“不守恒”)．解析 动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，与系统的内力无关．机械能守恒的条件除了重力之外无其他外力做功只是系统机械能守恒的必要条件，还要系统内力做功之和为零，而本情景中在细绳绷直的瞬间有内力做功，将部分机械能转化为内能，故机械能不守恒．答案 守恒 不守恒3．(2011·福建理综，29(2))在光滑水平面上 ，一质量为m 、速度大小为v 的A 球与质量为2m 静止的B 球碰撞后，A 球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B 球的速度大小可能是________．(填选项前的字母)A ．0.6vB ．0.4vC ．0.3vD ．0.2v解析 根据动量守恒定律得：m v ＝2m v B －m v A 化简可得，v A ＝2v B －v ，因v A >0，所以v B >v 2，故只有A 项正确． 答案 A图11194．(2011·全国Ⅰ卷，20)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动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图1119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，系统损失的动能为( )．A.12m v 2B.12⎝⎛⎭⎫mM m ＋M v 2 C.12N μmgL D ．N μmgL 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m v ＝(M ＋m )v ′，系统损失的动能为ΔE k ＝12m v 2－12(M ＋m )v ′2知B 正确，另一方面，系统损失的动能可由Q ＝ΔE k ，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间，其间共发生N次碰撞，则S相对＝NL，则D选项也正确．答案BD5．(2011·山东理综，38(2))如图1120所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞．乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力)图1120解析设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v min，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，由动量守恒定律得12m×v0＝11m×v1－m×v min①10m×2v0－m×v min＝11m×v2②为避免两船相撞应满足v1＝v2③联立①②③式得v min＝4v0④答案4v0图11216．(2011·课标，35(2))如1121所示，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知C离开弹簧后的速度恰为v0.求弹簧释放的势能．解析设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得3m v＝m v0①设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒得3m v＝2m v1＋m v0②设弹簧的弹性势能为E p，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有12(3m)v 2＋Ep＝12(2m)v21＋12m v2③由①②③式得弹簧所释放的势能为。
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JK-DL 自循环动量定理实验装置指导说明书
目录
一、实验目的 (1)
二、实验外形图 (1)
三、实验原理 (3)
四、实验方法与步骤 (3)
五、实验成果及要求 (4)
六、实验分析与讨论 (4)
湘潭金凯化工装备技术有限公司
JK-DL 自循环动量定律实验指导说明书
一、实验目的：
1．验证不可压缩流体恒定流的动量方程；
2．通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握液体动力学的动量守恒定理；
3．了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验外形图：
本实验的装置如下图所示。
自循环供水装置由离心式水泵和蓄水箱组合而成。
水泵的开启、
流量大小的调节均由阀门控制。
水流经供水管供给恒压水箱，溢流水经回水管流回蓄水箱。
流经管嘴的水流形成射流，冲击带活塞和翼片的抗冲平板，并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。
抗冲平板在射流冲力和测压管中的水压力作用下处于平衡状态。
活塞形心水深h 可由测压管测得，由此可求得射流的冲击，即动量力F。
冲击后的弃水经集水箱汇集后，再经上回水管流出，最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。
为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，本实验装置应用了自动控制的反馈原理物动磨擦减阻技术。
工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a向测压管内加水。
当射流冲击大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。
反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测管内水位降低，水压力减小。
在恒定射流冲击下，经短时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。
这时活塞处在半进半出、窄槽部分开启的位置上，过a流进压管的水量和过c外溢的水量相等。
由于平板上设有翼片b，在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静磨擦力。
为验证本装置的灵敏度，只要在实验中的恒定流受力平衡状态下，人为地增减测压管中的液位高度，可发现即使改变量不足总液柱面度的±5‰(约0.5-1mm)，活塞在旋转下亦能有效地克服动磨擦力
而作轴向位移，开大或减小窄槽c，使过高的水位降低或过低的水位提高，恢复到原来的平衡状态。
这表明该装置的灵敏度高达0.5%，亦即活塞向动摩擦力不足总动量力的5‰。
三、实验原理：
实验中，在平衡状态下，只要测得流量Q和活塞形心水深hc，由给定的管嘴直径d和活塞直径D，代入平衡式，便可率定射流的动量修正系数值，并验证动量定律。
其中，测压管的标尺零点已固定在活塞的园心处，因此液面标尺读数，即为作用在活塞园心处的水深。
四、实验方法与步骤：
1．准备熟悉实验装置各部分名称、结构特征、作用性能，记录有关常数。
2．开启水泵，打开调速器开关，水泵启动2-3分钟后，关闭2-3秒钟，以利用回水排除水泵的内滞留的空气。
3．调整测压管位置待恒压水箱满顶溢流后，松开测压管固定螺丝，调整方位，要求测压管垂直、螺丝对准十字中心，使活塞转动松快。
然后旋转螺丝固定好。
4．测读水位标尺的零点已固定在活塞园心的高程上。
当测压管内液面稳定后，记下测压管内液压面的标尺读数，即hc值。
5．测量流量用体积法或重量法测流量时，每次时间要求大小20秒，若用电测仪测流量时，则须在仪器量程范围内。
均需重复测三次再取均值。
6．改变水头重复实验逐次打开不同高度上的溢水孔盖，改变管嘴的
作用水头。
调节调速器，使溢流量适中，待水头稳定后，按3-5步骤重复进行实验。
7．验证对Fx的影响取下平板活塞，使水流冲击到活塞套内，调整好位置，使反射水流的回射角度一致，记录回射角度的目估值、测压管作用水深和管嘴作用水头H0。
五、实验成果及要求：
1．记录有关常数。
实验装置台号No
管嘴内径d= cm，活塞直径D= cm。
2．设计实验参数记录、计算表，并填入实测数据。
3．取某一流量，绘出脱离体图，阐明分析计算的过程。
六、实验分析与讨论：
1．实测（平均动量修正系数）与公认值（β=1.02~1.05）符合与否？如不符合，试分析原因。
2．带翼片的平板在射流作用下获得力矩，这对分析射流冲击无翼片的平板沿x方向的动量方程有无影响？为什么？
3．若通过细导水管的分流，其出流角度与v2相同，对以上受力分析有无影响？
4．滑动摩擦力为什么可以忽略不计？试用实验来分析验证的大小，记录观察结果。
（提示：平衡时，向测压管内加入或取出1mm左右深的水量，观察活塞及液位的变化）。
5．v2x若不为零，会对实验结果带来什么影响？试结合实验步骤7
的结果予以说明。