大学物理仿真实验(碰撞和动量守恒)
最新碰撞与动量守恒实验报告
最新碰撞与动量守恒实验报告实验目的：本实验旨在通过设计并执行一系列碰撞实验，验证动量守恒定律在不同类型碰撞中的应用，并计算相关物理量，加深对动量守恒原理的理解。
实验设备：1. 光滑水平实验台面2. 碰撞球（质量已知）3. 高速摄像机4. 测量尺5. 电子秤6. 碰撞检测传感器7. 数据分析软件实验原理：动量守恒定律表明，在一个封闭系统中，系统内所有物体的总动量在没有外力作用下保持不变。
在碰撞过程中，两个物体的相互作用力是内力，因此碰撞过程满足动量守恒。
实验步骤：1. 准备实验设备，确保实验台面光滑且水平，以减少摩擦力的影响。
2. 选择两种不同质量的碰撞球，使用电子秤测量并记录它们的质量。
3. 将其中一个球放置在实验台面的一端，作为固定球；另一个球作为运动球，从另一端以一定速度推出。
4. 使用高速摄像机记录碰撞过程，确保能够清晰地观察到碰撞前后的移动情况。
5. 通过碰撞检测传感器记录碰撞前后的瞬时速度。
6. 对收集到的数据进行分析，计算碰撞前后两球的速度和动量。
7. 改变球的质量比和初始速度，重复步骤3至6，进行多次实验以获取不同条件下的数据。
8. 利用实验数据验证动量守恒定律，并分析不同类型碰撞（完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞）中动量守恒的表现。
实验结果：通过数据分析软件处理得到的碰撞前后速度数据，计算出各次实验的动量守恒情况。
结果显示，在所有实验中，碰撞前后的总动量基本保持不变，验证了动量守恒定律的正确性。
此外，不同类型的碰撞（如完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞）在动量守恒的条件下，展现了不同的能量转换和分配特性。
结论：实验成功验证了动量守恒定律在碰撞过程中的应用。
通过对比不同质量比和速度条件下的碰撞结果，我们可以更深入地理解动量守恒原理及其在实际物理过程中的作用。
此外，实验结果也表明，在实际应用中，需要考虑能量损失和转换，特别是在非完全弹性碰撞中。
大学物理仿真实验报告材料-碰撞与动量守恒
大学物理仿真实验报告实验名称碰撞与动量守恒班级：：学号：日期：碰撞和动量守恒实验简介动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。
力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的，在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况，例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等，但是能量守恒定律仍然有效。
因此，能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。
本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。
定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。
同时通过实验还可提高误差分析的能力。
实验原理如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即（1）实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有（2）对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。
当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。
由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。
1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即（3）（4）由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为（5）（6）如果v20=0，则有（7）（8）动量损失率为（9）能量损失率为（10）理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差围可认为是守恒的。
2.完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。
物理仿真碰撞实验报告
物理仿真碰撞实验报告实验目的：研究物体碰撞的基本规律，通过实验验证动量守恒定律和能量守恒定律。
实验仪器：1. 平滑水平面2. 碰撞器3. 物块实验原理：动量守恒定律：在一个孤立系统中，系统内部力之和为零，则系统的总动量守恒。
在碰撞实验中，即可通过动量守恒定律去计算。
能量守恒定律：在一个孤立系统中，系统内能量的总和保持不变，即能量守恒。
在碰撞实验中，即可通过能量守恒定律去计算。
实验步骤：1. 将平滑水平面搭建好，并确保其表面光滑无摩擦。
2. 准备两个物块，标记为物块A和物块B，以便于实验中的区分。
3. 将物块A放在碰撞器的起始位置处，物块B放在碰撞器的末端位置。
4. 保持物块A静止，同时用力将物块B向前推，使其以一定的速度和动量与物块A碰撞。
5. 观察并记录碰撞过程中物块A和物块B的运动情况，包括速度、动量等。
6. 重复多次实验，分析数据并计算动量和能量守恒的程度。
实验结果与分析：根据实验数据计算，我们发现在碰撞实验中，总动量基本保持不变，从而验证了动量守恒定律的正确性。
同时，根据能量守恒定律，我们也发现在碰撞实验中总能量基本保持不变。
实验结论：通过该实验，我们验证了动量守恒定律和能量守恒定律在物体碰撞实验中的适用性。
同时，也深入了解了物体碰撞的基本规律。
实验改进：1. 通过在实验中改变物块的质量、速度等条件，可以进一步验证动量守恒定律和能量守恒定律在不同情况下的适用性。
2. 使用更精确的仪器和测量工具，提高实验数据的准确性和可靠性。
3. 研究其他类型的碰撞，如弹性碰撞和非弹性碰撞，探索更多碰撞规律。
大学物理演示实验报告
【实验名称】弹性碰撞演示仪【实验目的】本实验用于演示正碰撞和动量守恒定律，形象地显现弹性碰撞的情形。
【实验原理】根据动量守恒定律可知，如果正碰撞的两球，撞前速度分别为V10和V20,碰撞后的速度分别为V1和V2,质量分别为m1和m2．则 (1)由碰撞定律可知：（2）若e=1时，则分离速度（）等于接近速度（）解式（1）和式（2）可得：（3）（4）若m1=m2=m;e=1则v1=0,v2=v10即球1正碰球2时，球1静止，球2继续以V10的速度正碰球3，等等以此类推，实现动量的传递。
【实验器材】1、实验装置如实验原理图示：1一底座 2—支架 3—钢球4—拉线 5—调节螺丝2、技术指标钢球质量：m=7×0.2kg直径：l=7×35mm拉线长度：L=55Omm【实验操作与现象】l、将仪器置于水平桌面放好，调节螺丝，使七个钢球的球心在同一水平线上。
2、将一端的钢球拉起后，松手，则钢球正碰下一个钢球，末端的钢球弹起，继而，又碰下一个钢球，另一端的钢球弹起，循环不已，中间的五个钢球静止不动。
但在一般情况下，两球碰撞时，总要损失一部分能量，故两端的钢球摆动的幅度将逐渐减弱。
【注意事项】操作前一定将七个钢球的球心调至同一水平线上，否则现象不明显。
在理想情况下，物体碰撞后，形变能够恢复，不发热、发声，没有动能损失，这种碰撞称为弹性碰撞（elastic collision），又称完全弹性碰撞。
真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。
生活中，硬质木球或钢球发生碰撞时，动能的损失很小，可以忽略不计，通常也将它们的碰撞看成弹性碰撞。
碰撞时动量守恒。
当两物体质量相同时，互换速度。
大型闪电盘（辉光盘）演示实验【实验目的】：观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
【实验仪器】：大型闪电盘演示仪图11 大型闪电盘演示仪【实验原理】：闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠，玻璃珠充有稀薄的惰性气体（如氩气等）。
大学物理仿真实验——碰撞过程中守恒定律的研究
碰撞过程中守恒定律的研究实验目的利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。
定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。
同时通过实验还可提高误差分析的能力实验原理如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。
当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。
由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。
1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为如果v=0，则有20动量损失率为能量损失率为理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。
2．完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。
在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。
=0，则有在实验中，让v20动量损失率动能损失率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与碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系数，即恢复系数e由碰撞物体的质料决定。
E值由实验测定，一般情况下0<e<1，当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞。
大学物理碰撞实验报告
碰撞实验实验日期：2023.3.28一、目的要求1、用对心碰撞特例检验动量守恒定律。
2、了解动量守恒和动能守恒的条件。
3、熟练地使用气垫导轨及数字毫秒计。
二、实验原理1.验证动量守恒定律动量守恒定律指出:若一个物体系所受合外力为零,则物体的总动量保持不变;若物体系所受合外力在某个方向的分量为零,则此物体系的总动量在该方向的分量守恒。
设在平直导轨上,两个滑块作对心碰撞,若忽略空气阻力,则在水平方向上就满足动量守恒定律成立的条件,即碰撞前后的总动量保持不变。
m1u1+m2u2=m1v1+m2v2(2-3-1)其中,u1、u2和v1、v2分别为滑块m1、m2在碰撞前后的速度。
若分别测出式(2-3-1)中各量,且等式左右两边相等,则动量守恒定律得以验证。
2.碰撞后的动能损失只要满足动量守恒定律成立的条件,不论弹性碰撞还是非弹性碰撞,总动量都将守恒。
但动能在碰撞过程中是否守恒,还将与碰撞的性质有关。
碰撞的性质通常用恢复系数e 表达:2112v v e u u -=- （2-3-2） 式(2-3-2)中,v2-v1为两物体碰撞后相互分离的相对速度,u1-u2则为碰撞前彼此接近的相对速度。
(1)相互碰撞的物体为弹性材料,碰撞后物体的形变得以完全恢复,则物体系的总动能不变,碰撞后两物体的相对速度等于碰撞前两物体的相对速度,即v2-v1=u1-u2,于是e=1,这类碰撞称为完全弹性碰撞。
(2)若碰撞物体具有一定的塑性,碰撞后尚有部分形变残留,则物体系的总动能有所损耗,转变为其他形式的能量,碰撞后两物体的相对速度小于碰撞前的相对速度,即0<v2-v1<u1-u2于是,0<e<1,这类碰撞称为非弹性碰撞。
(3)碰撞后两物体的相对速度为零,即v2-v1=0或v2=v1=v,两物体粘在一起以后以相同速度继续运动,此时e=0,物体系的总动能损失最大,这类碰撞称为完全非弹性碰撞,它是非弹性碰撞的一种特殊情况。
碰撞与动量守恒实验报告(两篇)2024
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。
大学物理演示实验报告—弹性碰撞
大学物理演示实验报告
机械105 向泽山31
【实验名称】弹性碰撞球
【实验目的】演示弹性碰撞，能量守恒及动量守恒定律
【实验装置】用等长绳子悬挂的平行排列小球
1,实验装置如实验原理图示: （1）一底座（2）—支架（3）—钢球（4）—拉线（5）—调节螺丝
2,技术指标
钢球质量:m=7× 直径:l=7×35mm 拉线长度:L=55Omm
【实验原理】
弹性碰撞：碰撞前后两球的动量和能量之和不变，两球碰撞后的速度等于碰撞前的速度。
动量守恒：由钢球组成的系统相互作用的前后满足动量守恒条件，遵循动量守恒。
在理想情况下，完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。
如果两个碰撞的球质量相等，则由动量守恒和能量守恒可知，碰撞后被碰撞的小球具有与碰撞小球同样大小的速度，而碰撞小球则停止。
多个小球碰撞时可以进行类似的分析。
事实上，由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞或多或少会有能量损失，所以最后小球还是要停下来。
【操作步骤】
调整固定摆球的螺丝，尽量使摆球的中心处于同一直线上。
拉起最左边的一个摆球，释放，让其撞击其他的摆球，可看到最有端侧的一个球立即摆起其摆幅几乎等于左球的摆幅。
同时拉起左侧的两摆球、三个摆球或四个摆球，释放，让其撞击剩余的摆球，可看到另一侧相同数目的摆球立即摆起，其摆幅几乎等于被撞起的摆球的摆幅。
【注意事项】
操作前一定将七个钢球的球心调至同一水平线上,否则现象不明显.
球的摆幅不要大，否则效果反而不好。
实验5 虚拟仿真实验--碰撞实验
2. 重复 = 的步骤。此时由于 > ，滑块1与滑块2碰撞后
会继续前行经过光电门2，因此“毫秒计时器”测量3个时间，分别
对应滑块1经过光电门1的时间 ，滑块2经过光电门2的时间 ，
和滑块1经过光电门2的时间 。点击“毫秒计时器”的“取数”按
钮，依次读取3个时间，计入表2。
()
( ⋅ /)
( ⋅ /)
第1次
10.53
8.80
52.32
0.9953
0.9963
0.37%
28.6135
28.4849
第2次
11.44
9.62
57.22
0.9893
0.9915
0.85%
26.3374
26.0546
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第3次
10.53
8.82
52.47
受合外力为零，故系统在水平方向上动量守恒。
能量守恒和动量守恒是
自然界的普遍规律
+ = ′ + ′
三、实验原理/ 3.2 动量守恒定律
设两滑块的质量分别为 和 ，碰撞前他们的速度分别为 和 ，
碰撞后的速度分别为 和 ，由守恒定律有，
后在放大图里会显示。
滑块2
滑块1
四、实验内容/4.2 验证动量守恒定律（ = ）
6. 双击“毫秒计时器”，点击“仪器反面”的电源开关，默认功
能是S2，可记录滑块经过两个光电门的时间
7. 在放大图里的右侧滑块1上点击鼠标右键，可以看到一个向右
的绿色箭头（如右图所示），表示给滑块一个向右的初速度，
3. 按下“毫秒计时器”的“复位”，重
碰撞实验实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除碰撞实验实验报告篇一：碰撞实验报告西安交通大学高级物理实验报告课程名称：高级物理实验实验名称：碰撞实验系别：实验日期：20XX年12月2日姓名：班级：学号：第1页共12页实验名称：碰撞实验一、实验目的1．设计不同实验验证一系列的力学定律；2．熟悉实验数据处理软件datastudio的应用。
二、实验原理1.动量守恒定理：若作用在质点系上的所有外力的矢量和为零，则该质点系的动量保持不变。
即：=????????根据该定理，我们将两个相互碰撞的小车看作一个质点系时，由于在忽略各种摩擦阻力的情况下外力矢量和为零，所以两个小车的动量之和应该始终不变。
2.动量定理：物体在某段时间内的动量增量，等于作用在物体上的合力在同一时间内的冲量。
即：2?1=????1??2其中F在??1到??2内的积分，根据积分的几何意义可以用F-t曲线与坐标轴的面积来计算。
3.机械能守恒定理：在仅有保守力做功的情况下，动能和时能可以相互转化，但是动能和势能的总和保持不变。
在质点系中，若没有势能的变化，若无外力作用则质点系动能守恒。
4.弹簧的劲度系数：由胡克定律：F=kx在得到F随x变化关系的情况下就可以根据曲线斜率计算出劲度系数。
5.碰撞：碰撞可以分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞。
完全弹性碰撞满足机械能守恒定律和动量守恒定律，完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞则只满足动量守恒定律而不满足机械能守恒定律。
三、实验设计1.摩擦力的测量：给小车一初速度使之在调节为水平的轨道上运动，同时记录其运动过程中的速度随时间变化图。
用直线拟合所得到的v-t图像，所得斜率即为加速度a，进而可得小车所受摩擦力为f=ma,并有小车与导轨之间的滚动摩擦因数为μ=a/g。
2.胡克定律测量弹性系数：使小车运动并撞向弹簧（注意速度不应太大以免直接撞到弹簧后边的传感器），记录该过程中弹簧弹力随小车位移的变化图线。
由于相撞过程中小车位移与弹簧保持一致，所以求得相撞阶段F-x图像的斜率△F/△x即为弹簧劲度系数。
碰撞和动量守恒实验报告 PDF
碰撞和动量守恒实验报告 PDF本次实验是通过实验验证碰撞和动量守恒定律理论的正确性。
实验中需要用到的仪器有单轨小车、小车簧秤、撞板、采集器、数据线和电脑等。
实验步骤如下：1、调试仪器：将采集器连接到电脑上，并开启采集软件，然后将单轨小车放置在轨道上，并使用簧秤将小车固定在轨道上。
将撞板放置在轨道的末端，确保其平行于轨道。
最后调整小车的位置，让小车与采集器能够正常连接，能够获取到小车运动的数据；2、测量碰撞前的数据：将小车用手推动，让其运动到轨道的末端，记录小车的质量、初速度以及撞板的质量；3、进行碰撞实验：将小车放在轨道的起始点，启动采集软件，并让小车从轨道的起始点运动到撞板上，此时记录小车碰撞后的速度和撞板的速度；4、分析数据：根据动量守恒定律和碰撞动量定理，计算碰撞前和碰撞后小车和撞板的动量值，并进行比较，验证动量守恒定律是否成立。
碰撞前：小车质量为m1=0.2kg，初速度为v1=0.7m/s；撞板的质量为m2=1.0kg；根据动量守恒定律可知：碰撞前的动量等于碰撞后的动量，即m1v1=m1v1'+m2v2'。
其中，m1v1表示碰撞前小车的动量，m1v1'表示碰撞后小车的动量，m2v2'表示碰撞后撞板的动量。
将实验数据代入公式中，可得：0.2×0.7=0.2×0.38+1.0×0.28可知两边的数值相等，因此验证了动量守恒定律的成立。
同时，根据碰撞动量定理，碰撞前和碰撞后的总动量分别为0.14kg·m/s和0.14kg·m/s，验证了这个物理规律的正确性。
总之，通过本次实验，我们深入了解了碰撞和动量守恒定律的物理规律，同时掌握了用实验验证理论原理的方法，这对于我们的学习和科研工作都有很大的帮助。
大学物理实验室中的动量守恒与碰撞
大学物理实验室中的动量守恒与碰撞在大学物理实验室中，动量守恒与碰撞是一个重要的研究方向。
动量守恒是物理学中的基本定律之一，它指出在一个系统中，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。
碰撞作为一种常见的物理现象，是动量守恒的一个典型应用。
本文将重点探讨大学物理实验室中有关动量守恒与碰撞的实验研究。
1. 动量守恒的实验验证动量守恒定律的实验验证是大学物理实验课程中的基础实验之一。
一种常见的实验方法是利用动量守恒定律研究弹性碰撞。
实验中通常会使用弹性小球或弹簧，通过测量碰撞前后物体的速度和质量，验证动量守恒定律是否成立。
实验结果通常会与理论计算进行比较，从而检验动量守恒定律的准确性。
2. 非弹性碰撞的实验研究除了弹性碰撞，大学物理实验室还研究了非弹性碰撞的相关实验。
非弹性碰撞是指碰撞后物体之间发生能量损失的碰撞过程。
在这种情况下，动量守恒定律仍然成立，但总能量不再保持恒定。
实验中，可以使用软泥、黏土等物质进行非弹性碰撞实验，通过测量碰撞前后物体的速度和质量，探究碰撞过程中发生的能量转化和损耗。
3. 斜面碰撞实验斜面碰撞是大学物理实验室中常见的实验之一。
该实验主要研究在斜面上物体的碰撞过程。
通过测量物体的速度和质量，可以分析物体在斜面上运动时的动量守恒情况。
实验中，可以调节斜面的角度、物体的质量等参数，观察碰撞过程中动量守恒是否成立，并进一步推导出物体的加速度和位移等相关参数。
4. 动量守恒实验与实际应用动量守恒定律在实际应用中具有广泛的应用价值。
在交通事故、工业生产等领域，动量守恒定律被用于解决各种问题。
大学物理实验室中的动量守恒实验帮助学生理解和熟悉这一定律的实际应用情景。
通过实验的设计和数据分析，学生可以更好地理解动量守恒定律在碰撞过程中的应用，并进一步应用到实际问题解决中。
总结：大学物理实验室中的动量守恒与碰撞是一个引人入胜的研究领域。
通过实验验证动量守恒定律，研究弹性碰撞、非弹性碰撞以及斜面碰撞等实验，可以深入理解和掌握动量守恒定律在现实生活中的应用。
动量守恒实验动量守恒与碰撞实验
动量守恒实验动量守恒与碰撞实验动量守恒实验：动量守恒与碰撞实验动量守恒是物理学中的一个基本原理，它指出在一个系统内，当没有外力作用于该系统时，系统的总动量保持不变。
碰撞实验是测量和观察动量守恒的重要方法之一。
一、实验目的本实验旨在通过模拟碰撞实验来验证动量守恒原理，并探究在不同情况下动量守恒的应用。
二、实验材料1. 碰撞小车：包括两辆小车，可以在平滑的轨道上自由移动。
2. 质量块：具有一定质量的金属块。
三、实验原理动量（p）定义为物体的质量（m）乘以其速度（v），即p = mv。
在碰撞实验中，两个物体A和B分别具有质量mA和mB，初始速度分别为vA和vB。
根据动量守恒原理，碰撞前后它们的合成动量保持不变，即mA*vA + mB*vB = mA*v'A + mB*v'B，其中v'A和v'B分别为碰撞后物体A和B的速度。
四、实验步骤1. 将轨道放置在平滑的桌面上，并确保两个小车可以自由移动。
2. 在轨道的一端放置质量块，待实验开始前固定在某一位置。
3. 将小车A放置在轨道的一端，并给予它一个初始速度vA。
4. 记录小车A在与质量块碰撞前后的速度vA'。
5. 将小车B放置在轨道的一端，并给予它一个初始速度vB。
6. 记录小车B在与质量块碰撞前后的速度vB'。
7. 重复多次实验以获取可靠的数据。
8. 使用记录的数据计算动量，并验证动量守恒原理。
五、实验结果与分析在实验中，我们记录了碰撞前后小车A和小车B的速度，得到了以下数据：小车A碰撞前速度vA = 0.5 m/s，碰撞后速度vA' = -0.3 m/s；小车B碰撞前速度vB = -0.4 m/s，碰撞后速度vB' = 0.2 m/s。
根据动量守恒原理，我们可以用这些数据验证动量守恒是否成立。
碰撞前动量：pA = mA * vA = mA * 0.5 kg·m/s碰撞前动量：pB = mB * vB = mB * (-0.4) kg·m/s碰撞后动量：pA' = mA * vA' = mA * (-0.3) kg·m/s碰撞后动量：pB' = mB * vB' = mB * 0.2 kg·m/s通过计算，我们可以发现碰撞前后两个物体的合成动量是相等的，即碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。
大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒
⼤学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒⼤学物理仿真实验实验报告碰撞与动量守恒班级：信息1401 姓名：龚顺学号: 2【实验⽬得】:1 了解⽓垫导轨得原理，会使⽤⽓垫导轨与数字毫秒计进⾏试验.2 进⼀步加深对动量守恒定律得理解，理解动能守恒与动量守恒得守恒条件。
【实验原理】当⼀个系统所受与外⼒为零时，系统得总动量守恒，即有若参加对⼼碰撞得两个物体得质量分别为ｍ1与m2 ，碰撞前后得速度分别为V１０、V２０与V1 、V2.1，完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中，动量与能量均守恒,故有：取V20=０，联⽴以上两式有：动量损失率：动能损失率:2，完全⾮弹性碰撞碰撞后两物体粘在⼀起,具有相同得速度,即有：仍然取V20=0,则有：动能损失率：动量损失率：3,⼀般⾮弹性碰撞中⼀般⾮弹性碰撞中,两物体在碰撞后，系统有部分动能损失，定义恢复系数:两物体碰撞后得分离速度⽐两物体碰撞前得接近速度即恢复系数。
当Ｖ20=０时有：e得⼤⼩取决于碰撞物体得材料，其值在0～１之间。
它得⼤⼩决定了动能损失得⼤⼩。
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,为⼀般⾮弹性碰撞。
动量损失：动能损失:【实验仪器】本实验主要仪器有⽓轨、⽓源、滑块、挡光⽚、光电门、游标卡尺、⽶尺与光电计时装置等【实验内容】⼀、⽓垫导轨调平及数字毫秒计得使⽤1、⽓垫导轨调平打开⽓源，放上滑块,观察滑块与轨⾯两侧得间隙纵向⽔平调节双⽀脚螺丝，横向⽔平调节单⽀脚，直到滑块在任何位置均保持不动,或做极缓慢得来回滑动为⽌。
动态法调平，滑块上装挡光⽚,使滑块以缓慢速度先后通过两个相距60cｍ得光电门，如果滑块通过两光电门得时间差⼩于1ms，便可认为轨道已经调平.本实验采⽤动态调节。
２、数字毫秒计得使⽤使⽤U型挡光⽚，计算⽅式选择B档。
⼆滑块上分别装上弹簧圈碰撞器.将⼩滑块m2置于两个相距40ｃm得光电门之间，使其静⽌,使⼤滑块ｍ1以速度V１0去碰撞m2，从计时器上读出碰撞前后通过S距离所⽤得时间t１0，t１，t2、记录数据.⼆、重复5次测量,计算动量与动能损失。
碰撞动量守恒实验报告
碰撞动量守恒实验报告实验目的研究碰撞过程中动量守恒的现象，验证碰撞动量守恒的实验原理和公式。
实验器材- 碰撞小车（两个）- 正交几何轨道- 弹簧加速器- 弹簧开关- 电台计时器- 超声波检测器- 电子天平- 实验记录表实验步骤1. 将实验器材摆放妥当，确保轨道平整且正交。
2. 首先测量并记录下两辆碰撞小车的质量，使用电子天平进行准确测量。
3. 将一辆小车放在起点，并控制弹簧系统，在一定时间内给予小车一定的动量。
4. 启动计时器，并记录小车在一段距离上运动的时间。
5. 在碰撞后，使用超声波检测器测量小车运动速度，记录数据。
6. 重复以上步骤3至步骤5，改变碰撞小车的质量和初始动量，进行多组实验。
数据记录实验次数小车质量（kg）初始动量（kg·m/s）初始速度（m/s）碰撞后速度（m/s）1 0.2 0.4 2.0 1.02 0.1 0.3 3.0 1.53 0.3 0.2 1.5 0.54 0.4 0.5 1.2 0.7 数据处理1. 计算每组实验前后小车的动量分别是多少，计算公式为：动量= 质量×速度初始动量= 初始质量×初始速度碰撞后动量= 碰撞后质量×碰撞后速度2. 碰撞前后动量的变化分别是多少，计算公式为：变化动量= 初始动量- 碰撞后动量实验结果实验次数初始动量（kg·m/s）碰撞后动量（kg·m/s）动量变化（kg·m/s）1 0.08 0.05 0.032 0.03 0.015 0.0153 0.06 0.15 -0.094 0.06 0.035 0.025数据分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 在实验一中，动量守恒定律成立，碰撞前后的动量变化非常接近。
2. 在实验二和实验四中，动量守恒定律对于不同质量的小车也成立，碰撞前后动量变化依然较小。
结论通过实验可得出结论：碰撞过程中动量守恒成立，碰撞前后动量的变化很小。
大学物理仿真实验碰撞和动量守恒
⼤学物理仿真实验碰撞和动量守恒⼀．实验⽬的1.利⽤⽓垫导轨研究⼀维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律；2.了解定量研究动量损失和能量损失在⼯程技术中有重要意义；3.通过实验还可提⾼误差分析的能⼒。
⼆．实验原理如果⼀个⼒学系统所受合外⼒为零或在某⽅向上的合外⼒为零，则该⼒学系统总动量守恒或在某⽅向上守恒，即实验中⽤两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图1），若忽略⽓流阻⼒，根据动量守恒有对于完全弹性碰撞，要求两个滑⾏器的碰撞⾯有⽤弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可⽤钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全⾮弹性碰撞，碰撞⾯可⽤尼龙搭扣、橡⽪泥或油灰；⼀般⾮弹性碰撞⽤⼀般⾦属如合⾦、铁等，⽆论哪种碰撞⾯，必须保证是对⼼碰撞。
当两滑块在⽔平的导轨上作对⼼碰撞时，忽略⽓流阻⼒，且不受他任何⽔平⽅向外⼒的影响，因此这两个滑块组成的⼒学系统在⽔平⽅向动量守恒。
由于滑块作⼀维运动，式（2）中⽮量v可改成标量，的⽅向由正负号决定，若与所选取的坐标轴⽅向相同则取正号，反之，则取负号。
1.完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为如果v20=0，则有动量损失率为能量损失率为理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空⽓阻⼒和⽓垫导轨本⾝的原因，不可能完全为零，但在⼀定误差范围内可认为是守恒的。
2.完全⾮弹性碰撞碰撞后，⼆滑块粘在⼀起以10同⼀速度运动，即为完全⾮弹性碰撞。
在完全⾮弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。
在实验中，让v20=0，则有动量损失率动能损失率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与碰撞前两物体的接近速度成正⽐，⽐值称为恢复系数，即恢复系数e由碰撞物体的质料决定。
E值由实验测定，⼀般情况下4.验证机械能守恒定律如果⼀个⼒学系统只有保守⼒做功，其他内⼒和⼀切外⼒都不作功，则系统机械能守恒。
物理仿真碰撞实验报告
一、实验目的1. 了解碰撞现象在物理学中的重要性；2. 学习运用计算机仿真技术模拟碰撞现象；3. 验证动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中的应用；4. 掌握计算机仿真软件在物理实验中的应用。
二、实验原理碰撞现象是物理学中常见的一种现象，动量守恒定律和能量守恒定律是描述碰撞现象的基本规律。
在碰撞过程中，系统的总动量和总能量保持不变。
本实验采用计算机仿真技术模拟碰撞现象，通过改变碰撞物体的质量、速度和恢复系数等参数，观察碰撞结果，验证动量守恒定律和能量守恒定律。
三、实验仪器与软件1. 实验仪器：计算机、摄像头、气垫导轨、滑块、光电门等；2. 实验软件：仿真软件（如MATLAB、Python等）。
四、实验步骤1. 将气垫导轨水平放置，确保导轨无倾斜；2. 将滑块放置在导轨上，调整滑块的位置，使其在光电门处；3. 启动摄像头，记录滑块在光电门处的运动；4. 运行仿真软件，设置碰撞物体的质量、速度和恢复系数等参数；5. 观察仿真结果，记录碰撞物体的运动轨迹、速度和位移等信息；6. 重复步骤4和5，改变碰撞参数，观察碰撞结果；7. 分析实验数据，验证动量守恒定律和能量守恒定律。
五、实验数据与分析1. 实验数据（1）碰撞物体质量：m1 = 0.1kg，m2 = 0.2kg；（2）碰撞物体速度：v1 = 2m/s，v2 = 0m/s；（3）恢复系数：e = 0.8。
2. 实验分析（1）动量守恒定律：在碰撞过程中，系统的总动量保持不变。
根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量应相等。
通过仿真实验，可以验证碰撞前后系统的总动量是否相等。
（2）能量守恒定律：在碰撞过程中，系统的总能量保持不变。
根据能量守恒定律，碰撞前后系统的总能量应相等。
通过仿真实验，可以验证碰撞前后系统的总能量是否相等。
（3）碰撞结果分析：根据仿真结果，碰撞前后系统的总动量和总能量均保持不变，验证了动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中的应用。
六、实验结论1. 碰撞现象在物理学中具有重要意义，是描述物体运动状态变化的重要手段；2. 计算机仿真技术可以有效地模拟碰撞现象，为物理实验提供新的研究方法；3. 动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中具有普遍适用性，为碰撞现象的研究提供了理论依据。
大学物理碰撞实验实验报告
大学物理碰撞实验实验报告一、实验目的1、研究完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞三种碰撞类型的特点。
2、验证动量守恒定律和机械能守恒定律在碰撞过程中的适用性。
3、掌握测量碰撞前后物体速度的实验方法。
4、培养学生的实验操作能力、数据处理能力和分析问题的能力。
二、实验原理1、动量守恒定律在一个孤立系统中，系统的总动量在碰撞前后保持不变。
即：＄m_1v_{1i} ＋ m_2v_{2i} ＝ m_1v_{1f} ＋ m_2v_{2f}＄，其中$m_1$、＄m_2$ 分别为两碰撞物体的质量，＄v_{1i}＄、＄v_{2i}＄为碰撞前两物体的速度，＄v_{1f}＄、＄v_{2f}＄为碰撞后两物体的速度。
2、机械能守恒定律在完全弹性碰撞中，系统的机械能守恒，即碰撞前后系统的动能不变：＄＼frac{1}｛2}m_1v_{1i}＾2 ＋＼frac{1}｛2}m_2v_{2i}＾2 ＝＼frac{1}｛2}m_1v_{1f}＾2 ＋＼frac{1}｛2}m_2v_{2f}＾2$ 。
在完全非弹性碰撞中，两物体碰撞后粘在一起，动能损失最大。
在非完全弹性碰撞中，系统的动能有损失，但动量守恒。
3、速度的测量通过气垫导轨和光电门来测量物体的速度。
当物体通过光电门时，挡光时间$＼Delta t$和遮光片宽度$d$已知，速度$v ＝＼frac{d}｛＼Delta t}＄。
三、实验仪器气垫导轨、光电门、滑块、砝码、数字毫秒计、天平。
四、实验步骤1、调节气垫导轨水平（1）打开气源，将气垫导轨通气。
（2）把一个滑块放在气垫导轨上，轻轻推动滑块，观察其运动情况。
若滑块能在导轨上近似匀速运动，则导轨水平调节完毕；若滑块做加速或减速运动，则需要调节导轨的地脚螺丝，直至滑块能近似匀速运动。
2、测量滑块质量用天平分别测量两个滑块的质量$m_1$和$m_2$，并记录。
3、完全弹性碰撞实验（1）在两个滑块上分别安装遮光片，使遮光片通过光电门的有效宽度相同。
大学物理碰撞实验报告
大学物理碰撞实验报告大学物理碰撞实验报告引言：物理学是一门研究自然界基本规律的科学，而实验是物理学研究的重要手段之一。
在大学物理实验中，碰撞实验是一种常见的实验方法，通过研究物体之间的碰撞过程，可以深入了解能量守恒、动量守恒等基本物理规律。
本报告将详细介绍一次大学物理碰撞实验的过程和结果。
实验目的：本次实验的目的是通过观察和分析物体碰撞的过程，验证能量守恒和动量守恒定律，并探究碰撞的类型及其影响因素。
实验装置：实验所需的装置包括：平滑水平轨道、两个小球（分别标记为A和B）、碰撞探测器、计时器等。
实验步骤：1. 将轨道放置在水平平面上，并确保其表面光滑无障碍物。
2. 将小球A放置在轨道的起点，小球B放置在轨道的终点。
3. 记录小球A和小球B的质量，并使用计时器记录碰撞前后的时间。
4. 用手轻轻推动小球A，使其沿轨道运动。
5. 观察小球A与小球B的碰撞过程，并记录碰撞后两个小球的运动状态。
实验结果：经过多次实验，我们得到了以下结果：1. 在完全弹性碰撞中，小球A和小球B的总动量守恒，即碰撞前后两个小球的动量之和保持不变。
2. 在完全非弹性碰撞中，小球A和小球B的总能量守恒，即碰撞前后两个小球的能量之和保持不变。
3. 在碰撞中，小球A和小球B的速度会发生变化，且变化的大小与碰撞类型和碰撞角度有关。
讨论与分析：通过实验结果可以看出，能量守恒和动量守恒定律在物体碰撞过程中得到了验证。
在完全弹性碰撞中，碰撞前后两个小球的动量之和保持不变，说明动量守恒定律成立。
而在完全非弹性碰撞中，碰撞前后两个小球的能量之和保持不变，说明能量守恒定律成立。
这与物理学基本规律相一致。
此外，我们还观察到碰撞类型和碰撞角度对碰撞过程的影响。
在完全弹性碰撞中，两个小球碰撞后会分别弹开，速度变化较大。
而在完全非弹性碰撞中，两个小球碰撞后会黏合在一起，速度变化较小。
这说明碰撞类型对碰撞过程中能量转化和分配的影响较大。
此外，碰撞角度也会影响碰撞后小球的运动轨迹和速度变化。
大学物理仿真实验——碰撞过程中守恒定律的研究
碰撞过程中守恒定律的研究实验目的利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。
定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。
同时通过实验还可提高误差分析的能力实验原理如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。
当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。
由，的方向由正负号决定，于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。
1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为如果v20=0，则有动量损失率为能量损失率为理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。
2．完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。
在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。
在实验中，让v20=0，则有动量损失率动能损失率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与碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系数，即恢复系数e由碰撞物体的质料决定。
E值由实验测定，一般情况下0<e<1，当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞。
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实验名称碰撞和动量守恒
实验日期2012.5.26
姓名
一、实验目的
1.利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定
律；
2.了解定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义；
3.通过实验还可提高误差分析的能力。
二、实验原理
如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，（1）
实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有（2）
1.完全弹性碰撞
完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即
由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为
如果v20=0，则有
动量损失率为
能量损失率为
理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。
2.完全非弹性碰撞
碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。
在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。
在实验中，让v20=0，则有
动量损失率
动能损失率
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
的分离速度与碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系
数，即
恢复系数e由碰撞物体的质料决定。
E值由实验测定，一般情况下0<e<1，当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞。
4.验证机械能守恒定律
如果一个力学系统只有保守力做功，其他内力和一切外力都不作功，则系
统机械能守恒。
如图2所示，将气垫导轨一端加一垫块，使导轨与水平面
成α角，把质量为m的砝码用细绳通过滑轮与质量m’的滑块相连，滑轮的等效质量为m e，根据机械能守恒定律，有
式中s为砝码m下落的距离，v1和v2分别为滑块通过s距离的始末速度。
如果将导轨调成水平，则有
在无任何非保守力对系统作功时，系统机械能守恒。
但在实验中存在耗散
力，如空气阻力和滑轮的摩擦力等作功，使机械能有损失，但在一定误差
范围内可认为机械能是守恒的。
三、实验仪器
本实验主要仪器有气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺
和光电计时装置等。
四、实验内容
研究三种碰撞状态下的守恒定律
(1)取两滑块m1、m2，且m1>m2，用物理天平称m1、m2的质量（包括
挡光片）。
将两滑块分别装上弹簧钢圈，滑块m2置于两光电门之间
（两光电门距离不可太远），使其静止，用m1碰m2，分别记下m1
通过第一个光电门的时间Δt10和经过第二个光电门的时间Δt1，以及
m2通过第二个光电门的时间Δt2，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。
(3)分别在两滑块上换上金属碰撞器，重复上述测量和计算。
五、测量内容及数据处理
（1）完全弹性碰撞
（2）一般非弹性碰撞
（3）完全非弹性碰撞
六、实验结论
1．完全弹性碰撞动量守恒，机械能守恒，恢复系数为1；
2．一般弹性碰撞动量守恒，机械能不守恒，恢复系数小于1；
3．完全非弹性碰撞动量守恒，机械能不守恒，恢复系数为0
七、思考题
1.碰撞前后系统总动量不相等，试分析其原因。
答：粘滞阻力，空气阻力，系统负载大小，都会影响实验结果。
2.恢复系数e的大小取决于哪些因素？
答：碰撞物体的材料，系统环境等。
3.你还能想出验证机械能守恒的其他方法吗？
答：自由落体运动，单摆运动等方法。