一、实验目的
验证一维的动量守恒定律
二、实验原理
1、质量为和的两个小球发生正碰,若碰前运动,静止,根据动量守恒定律应有: 2.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,则小球的水平速度若用飞行时间作时间单位,在数值上就等于小球飞出的水平距离.所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可验证动量守恒定律.即,式中OP、OM和ON的意义如图所示.
三、实验器材
斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平一
台、刻度尺、圆规、三角板.
四、实验步骤
1.先用天平测出小球质量、.
2.按图那样安装好实验装置,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端边缘处,调节实验装置使两小球碰时处于同一水平高度,且碰撞瞬间,入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行,以确保正碰后的速度方向水平.
3.在地上铺一张白纸,在白纸上铺放复写纸.
4.在白纸上记下重垂线所指的位置O.
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P.
6.把被碰小球放在斜槽前端边缘处,让入射小球从同一高度滚下,使它发生正碰,重复10次,仿步骤(5)求出入射小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N.
7.用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度.
8.整理好实验器材放回原处.
五、误差分析
实验中发现碰撞后系统(、)水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量,误差主要来源于:1.难做到准确的正碰,则误差较大;斜槽末端若不水平,则得不到准确的平抛运动而造成误差.2.O、P、M、N各点定位不准确,测量和作图有偏差.
六、注意事项
1.本实验中两个小球质量不同,一定是质量大的作入射球,质量小的作被碰球,如果用质量小的与质量大的相碰,则质量小的球可能被反弹,这样就不能准确测定入射小球碰后的速度.
2.该实验要确保斜槽末端水平.检验是否水平的方法是:将小球轻轻放在斜槽末端的水平部分的任一位置,若小球均能保持静止,则表明斜槽末端已水平.
3.保证入射小球每次必须从同一高度由静止滚下,且尽可能的让小球的释放点高些.
4.实验过程中,实验桌、斜槽及白纸的位置始终不变.
5.在计算时一定要注意、和OP、OM、ON的对应关系
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