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实验验证动量守恒定律
一、实验目的
验证碰撞中的动量守恒.
二、实验原理
.mmmm
1质量为和的两个小球发生正碰,假设碰前运动,静止,根据动量守恒定律
1212
mvmvmv
应有:=′+′.
111122
2.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相
同,在落地前运动的时间就相同.那么小球的水平速度假设用飞行时间作时间单位,在数值
上就等于小球飞出的水平距离.所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,
mOPmOMmON
代入公式,即=+.假设在实验误差允许X围内成立,就验证了两小球组成的
112
OPOMON
系统碰撞前后总动量守恒.式中、和的意义如下图.
三、实验器材
斜槽,大小相等质量不同的小钢球两个,重垂线一条,白纸,复写纸,天平一台,刻度
尺,圆规,三角板.
四、实验步骤
.
1用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为碰撞球.
2.按照图所示安装实验装置,调整固定斜槽,调整时应使斜槽末端水平.
.O
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.
.
4不放被碰小球,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
P
尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心就是小球落点的平均位置.
5.
把被碰小球放在槽口上,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
1/9
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M
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和被碰小球落点的平均
N
位置,如下图.
.ONOPOMONmOPmOM
6连接,测量线段、、的长度,将测量数据填入表中,最后代入=
11
mON
+,看在误差允许的X围内是否成立.
2
五、须知
.
1斜槽轨道末端的切线必须水平,判断是否水平的方法是将小球放在斜槽轨道平直部
分任一位置,假设小球均能保持静止,那么说明斜槽末端已水平.
2.入射小球每次都必须从斜槽轨道同一位置由静止释放,可在斜槽适当高度处固定一
挡板,使小球靠着挡板,然后释放小球.
3.入射球的质量应大于被碰球的质量.
4.实验过程中确保实验桌、斜槽、记录所用的白纸的位置要始终保持不变.
.mmOPOMON
5在计算时一定要注意、与、和的对应关系.
12
6.应尽可
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