《用气垫导轨验证动量守恒定律》.doc

用气垫导轨验证动量守恒定律
一、实验目的
1．观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。
2．验证碰撞过程中动量守恒和机械能守恒定律。
二、实验仪器
气垫导轨全套，计时计数测速仪，物理天平.
三、实验原理
设两滑块的质 用气垫导轨验证动量守恒定律
一、实验目的
1．观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。
2．验证碰撞过程中动量守恒和机械能守恒定律。
二、实验仪器
气垫导轨全套，计时计数测速仪，物理天平.
三、实验原理
设两滑块的质量分别为m1和m2，碰撞前的速度为和,，有
（1）
测出两滑块的质量和碰撞前后的速度，就可验证碰撞过程中动量是否守恒。其中和是在两个光电门处的瞬时速度，即Dx/Dt,Dt越小此瞬时速度越准确。在实验里我们以挡光片的宽度为Dx，挡光片通过光电门的时间为Dt，即有.（精品文档请下载）
实验分两种情况进展:
弹性碰撞
两滑块的相碰端装有缓冲弹簧,它们的碰撞可以看成是弹性碰撞。在碰撞过程中除了动量守恒外，它们的动能完全没有损失，也遵守机械能守恒定律，有
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（2)
（1）假设两个滑块质量相等，m1=m2=m，且令m2碰撞前静止，即=0。那么由(1)、 （2）得到
=0， =
即两个滑块将彼此交换速度。
（2）假设两个滑块质量不相等，，仍令=0，那么有

及

可得
，
当m1>m2时，两滑块相碰后,二者沿一样的速度方向（和一样）运动；当m1< m2时，二者相碰后运动的速度方向相反,m1将反向,速度应为负值。（精品文档请下载）
完全非弹性碰撞
将两滑块上的缓冲弹簧取去。在滑块的相碰端装上尼龙扣。相碰后尼龙扣将两滑块扣在一起，具有同一运动速度，即（精品文档请下载）
仍令
那么有

所以

当m2=m1时，。即两滑块扣在一起后,质量增加一倍，速度为原来的一半.
四、实验内容及步骤
1。安装好光电门,光电门指针之间的间隔 ,调节导轨程度，使滑块作匀速直线运动。计数器处于正常工作状态，设定挡光片宽度为1。0厘米，功能设定在“碰撞”位置。调节天平，称出两滑块的质量m1和m2。（精品文档请下载）

（1）在两滑块的相碰端安置有尼龙扣,碰撞后两滑块粘在一起运动，因动量守恒，即

（2) 在碰撞前,将一个滑块（例如质量为m2)放在两光