PPT《实验七：验证动量守恒定律》

实验七:验证动量守恒定律 1.

实验原理:在一维碰撞中,测出物体的质量 m 和碰撞前后物体的速度 v、v′,算出碰撞前的动量 p=m1v1+m2v2 及碰撞后的动量 p′=m1v1′+m2v2′,即可验证碰撞前后动量是 否守恒. 智浪教育--普惠英才文库 2.实验方案 实验需测量物体质量和速度,质量可用天平直接测量,测 速度的方案有: (1)利用平抛运动测速度.利用平抛运动下落高度相同时,水平速度与水平距离成正比.此方案所用器材:斜槽,大小相等、质量不同的小钢球两个,重锤线一条,白纸,复写纸,天平,刻度尺,圆规,三角板. (2)利用光电门测速度,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.此方案所用器材: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. 智浪教育--普惠英才文库 (1)质量分别为m1 和m2的两小球发生正碰,若碰前m1 运动,m2 静止,根据动量守恒定律应有m1v1=m1v1′+m2v2′.(2)各小球在同一高度做平抛运动,运动时间相等,则动量守恒时有m1・OP=m1・OM+m2・O′N.(见图 S7-1) 3.利用平抛运动测速度的实验原理 图S7-1 智浪教育--普惠英才文库 4.利用平抛运动测速度的实验步骤(1)先用天平测出小钢球质量 m

1、m2. (2)按要求安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末端点切线水平,把被碰小球放在斜槽前边的小支柱上,调节实验装置使两小球碰撞时处于同一水平高度,确保碰撞后的速度方向水平. (3)在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸. (4)在白纸上记下重锤线所指的位置 O,它表示入射小球m1 碰前的球心竖直投影的位置. 智浪教育--普惠英才文库 (5)先不放被碰小球,让入射小球从斜槽上同一高度处滚下,重复

10 次,用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是入射小球不碰时的落地点平均位置 P.(6)把被碰小球放在小支柱上,让入射小球从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复

10 次,仿步骤(5)求出入射小球落点的平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置 N. (7)过O、N 在纸上作一直线,取OO′=2r,O′就是被碰 小球碰撞时的球心竖直投影的位置. (8)用刻度尺量出线段 OM、OP、O′N 的长度,把两小球的质量和相应的水平位移数值代入 m1・OP=m1・OM+m2・O′N,看是否成立. 智浪教育--普惠英才文库 (9)整理实验器材放回原处. 5.利用平抛运动测速度实验的注意事项(1)斜槽末端必须水平. (2)入射小球每次都必须从斜槽上同一高度滚下.(3)白纸铺好后不能移动. (4)入射小球的质量应大于被碰小球的质量,即m1>m2,且r1=r2=r. 智浪教育--普惠英才文库 1.如图 S7-2 所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图.图S7-2(1)若入射小球质量为 m1,半径为 r1;

被碰小球质量为 m2, 半径为 r2,则( ) C A.m1>m2,r1>r2C.m1>m2,r1=r2 B.m1>m2,r1