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1、验证动量守恒定律验证动量守恒定律验证动量守恒定律的实验装置验证动量守恒定律的实验装置m1m2说明说明：m1 为入射小球，m2 为被碰小球。且m1m2o装置装置【实验目的实验目的】利用平抛运动验证动量守恒利用平抛运动验证动量守恒如图所示为验证碰撞中的动量守恒的实验装置如图所示为验证碰撞中的动量守恒的实验装置. .设入射球设入射球质量质量m m1 1，靶球质量靶球质量m m2 2，碰撞前碰撞前m m1 1的速度的速度v v1 1，m m2 2静止，碰撞静止，碰撞后后m m1 1的速度的速度v v1 1，m m2 2的速度的速度v v2 21.1.若碰撞动量守恒，则应满足若碰撞动量守恒，则应满足 .
2、 .2.2.该实验入射球和靶球质量必须该实验入射球和靶球质量必须满足满足 . .3.3.该实验需要测量的数据有：该实验需要测量的数据有： . .4.4.根据测量数据，验证动量守恒的关系式是：根据测量数据，验证动量守恒的关系式是： . .m1v1=m1v1+m2v2m m1 1m m2 2m1、 m2、OM、 OP、 ONm1OP=m1OM+m2ON【实验原理实验原理实验原理实验原理】n实验器材实验器材 斜槽、两个大小相同但质量不同小斜槽、两个大小相同但质量不同小球、球、天平天平、刻度尺刻度尺、白纸、复写纸、白纸、复写纸、游标卡尺游标卡尺。实验步骤、先先用用天平测量天平测量出两个小球的质量出两个
3、小球的质量m mA A、m mB B。 、安装好实验装置、安装好实验装置, ,注意使实验器的注意使实验器的斜槽末端点斜槽末端点的的切切线水平线水平。 把被碰球放在斜槽前的支柱上把被碰球放在斜槽前的支柱上, ,调节实验装置调节实验装置使使两球处于同一高度两球处于同一高度, ,且两球的球心和槽轴线在一直线且两球的球心和槽轴线在一直线上上, ,两球心间的距离即为槽和支柱间的距离。垫木板和两球心间的距离即为槽和支柱间的距离。垫木板和白纸时白纸时, ,要使要使木板水平木板水平。用重锤线准确地标绘出槽口中心的用重锤线准确地标绘出槽口中心的竖直竖直投影点投影点O。 从而确定从而确定0点位置点位置、先不放被碰
4、球、先不放被碰球B,B,让入射球让入射球A A从斜槽上同一高从斜槽上同一高度处滚下度处滚下, ,重复重复5 51010次次, , 用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面都圈在里面, ,该小圆的圆心该小圆的圆心, ,就是入射球的落地点就是入射球的落地点P P。 实验步骤 、过、过O O、N N在纸上作直线在纸上作直线, ,取取OOOO2r,O2r,O即为被即为被碰球被碰时球心投影位置。碰球被碰时球心投影位置。 、把被碰小球、把被碰小球B B放在支柱上放在支柱上, ,让入射小球让入射小球A A从从同同一高度滚下一高度滚下, ,使它们发生正碰使它们发生正碰
5、,重复重复5 51010次次, ,仿仿步骤步骤, ,求出入射小球求出入射小球A A的的平均落点平均落点M M和被碰小球和被碰小球B B的的平均落点平均落点N N。 实验步骤 、用刻度尺量、用刻度尺量OMOM、OPOP、ONON的长度。把两小的长度。把两小球的质量和相应的球的质量和相应的“速度数值速度数值代入表达式看代入表达式看是否成立是否成立: : 、整理实验器材，放回原处。、整理实验器材，放回原处。 验验 证证 的的 表表 达达 式式 ：m mA AO O P P= =m mA AO O M M + + m mB BO ON N实验步骤n【误差分析误差分析】n实验中发现碰撞后系统实验中发现碰
6、撞后系统(m1、m2)水平方向的总动水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量，误差主要量小于碰撞前系统水平方向的总动量，误差主要来源于：来源于：n1难做到准确的正碰，则误差较大；斜槽末端若难做到准确的正碰，则误差较大；斜槽末端若不水平，则得不到准确的平抛运动而造成误差不水平，则得不到准确的平抛运动而造成误差n2O、P、M、N各点定位不准确，测量和作图有各点定位不准确，测量和作图有偏差偏差BOP ON 不会不会 D 图图7 7答案答案 (1)(1)刻度尺、天平刻度尺、天平 (2)(2)两木块质量两木块质量m m1 1、m m2 2及及其做平抛运动的水平位移其做平抛运动的水平位移s1、s2 （3 3）m1s1m2s2
