力学实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》.docx

用气垫导轨验证动量守恒定律
［实验目的］
1、观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。 2、验证碰撞过程中的动量守恒定律。
［实验仪器］
气垫导轨全套、MUJ-5C/5B电脑通用计数器、物理天平、砝码。
［实验原理］
在水平气垫导轨上 m v
0 1 10 gcm / s
v
1
cm / s
p - m v
1 1 1 gcm / s
v
2
cm / s
p - m v
2 2 2
gcm / s
1
2
3
数据记录表 3：
相同质量滑块碰撞：忙m2 = g，人=V2 = V， V20二0曲S
次数
碰 前
碰 后
百分偏差
E = P0 - P x100% p
0
v (cm / s)
10
p 二 m v
0 1 10 (gcm / s )
v(cm / s)
p = (m + m )v
1 2
(gcm / s )
1
2
3
数据记录表 4：
不同质量滑块碰撞：m1 = g，m2 = g， v1 = v2 = v , v20二0曲s
次数
碰 前
碰 后
百分偏差
E - p0 p x100% p
0
v (cm / s)
10
p 二 m v
0 1 10
(gcm / s )
v(cm / s)
p = (m + m )v
1 2
(gcm / s )
1
2
3
［思考题］
1．为了验证动量守恒，在本实验操作上如何来保证实验条件，减小测量误差。
2．为了使滑块在气垫导轨上匀速运动，是否应调节导轨完全水平？应怎样调节才能使滑块 受到的合外力近似等于零？
附录
仪器结构和使用方法。
（一）气垫导轨
气垫导轨是一种力学实验仪器，它是利用从气轨表面小孔喷出的压缩空气使安放在导轨 上的滑块与导轨之间形成很薄的空气层（这就是所谓的“气垫”），促使滑块从导轨面上浮起， 从而避免了滑块与导轨面之间的接触磨擦，仅有微小的空气层粘滞阻力和周围空气的阻力。 这样，滑块的运动可近似看成是“无磨擦”运动。
1． 气轨结构
如图 1 所示，它主要有导轨、滑块和光电门三部份组成。
图 1 气轨结构
导轨：由长2m的一根非常平直的直角三角形铝合金管做成，两侧轨面上均匀分布着两排很 小的气孔，导轨的一端封闭，另一端装有进气嘴，当压缩空气经软管从进气嘴进入导轨后， 就从小孔喷出而托起滑块。〜。为了避免碰伤， 导轨两端及滑块上都装了缓冲弹簧。导轨的一端还装有气垫“滑轮”，它不转动，只是一个 钻有小孔的空心圆柱（或弯管），当压缩空气从小孔喷出时，可以使绕过它的轻薄尼龙悬浮 起来，因此可当成没有转动也没有磨擦的“滑轮”。整个导轨装在横梁上，横梁下面有三个 底脚螺钉，既作为支承点，也用以调整气轨的水平状态，还可在螺钉下加放垫块，使气轨成 为斜面。
滑块：由角铝做成，是导轨上的运动物体，其两侧内表面与导轨表面精密吻合。两端装有缓 冲弹簧或尼龙搭扣，上面安置测时用的矩形（或窄条