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学生实验8----验证动量守恒定律


实验 8
实验目的:验证碰撞过程中动量守恒定律 实 验 原 理
' m1v1 ? m1v1' ? mv 2 ? m1

验证动量守恒定律


S1 S' S' ' ? m1 1 ? m2 2 ? m1 S1 ? m1 S1' ? m2 S 2 t t t

实验步骤: 1. 用天平测量出钢球和塑料球的质量 m1 和 m 2 。 2. 用夹子把斜面固定在水平桌面的边缘处。 将白 纸放在地面上。 3. 放下重锤,根据其静止时的对应点在地面的白纸上标明槽口中心的竖直投影点 O。 4. 将塑料球放在槽口,在斜面上固定一个铁丝,使小球每次下落时的高度相同,从而使撞击塑料球 时的速度相等。 5. 从铁丝处再一次释放钢球,它与塑料球碰状后,两球分别落在 M 点和 N 点。 6. 在白纸上放好复写纸。 7. 单独从斜面上释放钢球,重复多次使其从轨道的同一高度处滚下,用尽可能小的圆把各个钢球落 点圈在里面圆心 P 就是钢球落点的平均位置。 8. 把塑料球放在轨道的同一位置,让钢球从原来的高度滚下,使它们发生碰撞,重复多次。用同样 的方法找出碰撞后钢球和塑料球的平均落点 M 和 N。 实验数据记录及处理: 物理量 数值 结果

m1

/kg

m 2 /kg









' m1 S1 ? m1 S1' ? m2 S 2 ,则

S1 /m
S 1' /m
' S2 /m

左=右(系统存在误差,忽略不 记。 )

m1 S1 /kg·m
m1 S1' /kg·m
' m2 S2 /kg·m

实验结论:

1

' /kg·m m1S1' ? m2 S 2

注意事项: (1) 斜槽未端的切线要水平,以保证小球作平抛运动; (2) 入射小球的质量要大于被碰球的质量; (3) 入射球在斜槽轨道上的释放点每次都相同; (4) 白纸铺好后不能移动。 练习: 1 用如图甲所示的装置, 来验证碰撞过程中的动量 守恒。图中 PQ 是斜槽,QR 为水平槽。O 点是水平 槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点,A、B 两球的 质量之比 mA:mB=3:1。 先使 A 球从斜槽上固定位置 P G A Q B R
重 锤 线

G 由静止释放, 在水平地面的记录纸上留下落点痕
迹,重复 10 次,得到 10 个落点。再把 B 球放在 水平槽上的末端 R 处,让 A 球仍从位置 G 由静止

O 甲

释放,与 B 球碰撞,碰后 A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复 10 次。A、B 两球在记 录纸上留下的落点痕迹如图乙所示,其中米尺的零点与 O 点对齐。 O

cm

4

15

30 乙

44

(1)碰撞后 A 球的水平射程应取_________cm。 (2)本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中,可能不能使 小球飞行的水平距离表示为水平速度的是__________________。 A.使 A、B 两小球的质量之比改变为 5:1 C.使 A、B 两小球的直径之比改变为 1:3 B.升高固定点 G 的位置 D.升高桌面的高度,即升高 R 距地的高度

2

参考答案:①14.45-14.50, ②C,③1.01-1.02 。

3


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