2025年高考物理复习讲义第六章实验八　验证动量守恒定律（含解析）.pdfVIP

实验八验证动量守恒定律

方案一利用两辆小车完成一维碰撞实验

[实验器材]

光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两辆)、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等．

[实验步骤]

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：小车B静止，接通电源，让小车A运动，碰撞时撞针插入橡皮泥中，两小车

连接成一个整体运动．

4．改变条件重复实验

(1)改变小车A的初速度．

(2)改变两小车的质量．

[数据处理]

Δx

1．小车速度的测量：通过纸带上两计数点间的距离及时间，由v＝计算．

Δt

2．验证的表达式：mv＝(m＋m)v.

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方案二研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒

[实验器材]

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、游标卡尺等．

[实验步骤]

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)．

[数据处理]

Δx

1．滑块速度的测量：v＝，式中Δx为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直

Δt

接测量)，Δt为光电计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间．

2．验证的表达式

mv＋mv＝mv′＋mv′.

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方案三利用斜槽滚球验证动量守恒定律

[实验器材]

斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、刻度尺等．

[实验步骤]

1．测质量：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．安装：按照如图所示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．

3．铺纸：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．单球找点：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．碰撞找点：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，如图所示．改变入射小球的释放高度，重复实验．

[数据处理]

1．小球水平射程的测量：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．

2．验证的表达式：m·OP＝m·OM＋m·ON.

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[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验证，给滑块的初速度应沿着导轨的方向．

(2)若利用两小车相碰进行验证，要注意平衡摩擦力．

(3)若利用平抛运动规律进行验证，安装实验装置时，应注意调整斜槽，使斜槽末端水

平，且选质量较大的小球为入射小球．

考点教材原型实验

典例某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图1所示．A、

B为两个直径相同的小球．实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平

面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发

生正碰，在水平面上又得到两个落点位置．三个落点位置标记为M、N、P.

(1)为了确认两个小球