气垫导轨上验证动量守恒定律

实验二 在气垫导轨上验证动量守恒定律 动量是描述物体运动的一个非常重要的物理量。动量守恒，是最早发现的一条守恒定律。如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体。动量守恒定律与能量守恒定律、角动量守恒定律是自然界的普遍规律，在微观粒子作高速运动（速度接近光速）的情况下，牛顿定律已经不适用，但是以上定律仍然适用。现代物理学研究中，动量守恒定律成为一个重要的基础定律。它是一个实验规律，也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来。 实验目的 1． 用弹性碰撞和完全非弹性碰撞情况下验证动量守恒定律。 实验仪器 QDG-1 型气垫导轨实验设备一套、JMS-1 计时计数测速仪一台（请在实验之前认真阅读附录1 和附录2 的相应使用说明书）。 实验原理 在水平导轨上放两个滑行器，以两个滑行器作为系统，在水平方向不受外力，两个滑行器碰撞前后的总动量应保持不变。设两个滑行器的质量分别为 M1 和 M2，相碰前的速度分别为 V 1 和V 2，相碰后的速度为 V 1′和 V 2′，则根据动量守恒定律有： M1V 1+M2V 2=M1V 1′+M2V 2′ 只要测出两个滑行器在碰撞前后的速度,称出质量,即可验证动量守恒定律。 实验内容 1、弹性碰撞 1.1 实验装置见图 1 弹射器G1光电门支架VAG2VB滑行器弹射器《图6》图 6 图 1 弹性碰撞实验装置示意图 1.2 在导轨的安装滑轮端装上弹射架,两光电门分别置于导轨30cm和80cm处，调整导轨的水平； 1.3 两个滑行器上分别安装上1cm的挡光片，令其一在滑行器M1两端各安装弹性架。 1.4 用天平分别称出两个滑行器的质量M1和M2； 1.5 将计时器功能选择在“碰撞”档。令两个滑行器放在导轨两端处作为运动起始点。用手同时推动两个滑行器使其相向运动，让它们分别通过两个光电门的中间发生碰撞，发生碰撞后，各自朝相反的方向运动，再次分别通过两个光电门，此时计时器会自动测出4个t1、t1′、t2、t2′时间。 （详见 J0201-CC或 J0201-CHJ型数字计时器说明书）。 1.6计算出两滑行器碰撞前后通过两个光电门的相对应 V1、V1′、V2、V2′的速度。 1.7 将上述的测定的速度和计算的滑行器的质量代入（4.1）式中计算，在误差范围内，有M1V1+M2V2=M1V1′+M2V2′式成立，即验证了动量...