实验名称: “碰撞打靶”实验中能量损失的分析
实验目的与要求:
,提高分析问题、解决问题能力。
实验仪器:
名称
型号
数量
碰撞打靶实验仪
1
电子天平
1
小球
m≈
2
一、实验原理
碰撞
“正碰”两球撞物体的速度都沿着它们质心连线方向的碰撞,两物体碰撞前后的总动量不变,即碰撞时系统的动量守恒。
平抛运动
被撞小球做平抛运动。x=t y=
单摆运动
电磁铁位置与摆球运动最低点距离为ho。以碰撞点为零势能点,则被吸摆球在最高点的重力势能为。
机械能的转化与守恒定律
机械能守恒是理想状态,发生碰撞后,如果不考虑空气的阻力,摆球的单摆运动过程中机械能守恒,因此有。
二、实验装置示意图
三、实验内容及步骤
观察电磁铁电源切断时,摆球只受重力及空气阻力时的运动情况;观察两球碰撞前后的运动状态;测量两球碰撞的能量损失。
调整导轨上的两只螺钉,使单摆的悬线与支架平行,即保持导轨水平。
用电子天平测量被撞小球质量m=,并以此作为摆球的质量。
测量被撞小球的高度y=,选定靶心位置为x=20cm处,由公式t=,v=,= 可得=。
通过摆线调节摆球的高低和左右位置,确保能在最低点与小球正碰。
把摆球吸在磁铁下,保持摆线伸直,。
让小球自由落下,记下被撞小球击中靶纸的位置=,=,=。
对摆球高度调整后,再重复若干次实验,以确定能击中靶心的值,测得小球击中靶纸位置为=,=,=
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