4 实验：验证动量守恒定律一、实验思路两个物体在发生碰撞时，作用时间很短，相互作用力很大，如果把这两个物体看作一个系统，虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用，但是有些力的矢量和为 0，有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小．因此，在可以忽略这些外力的情况下，碰撞满足动量守恒定律的条件．我们研究最简单的情况：两物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动．应该尽量创设实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为 0.二、物理量的测量确定研究对象后，还需要明确所需测量的物理量和实验器材．根据动量的定义，很自然地想到，需要测量物体的质量以及两个物体发生碰撞前后各自的速度．物体的质量可用天平直接测量．速度的测量可以有不同的方式，根据所选择的具体实验方案来确定．三、数据分析根据选定的实验方案设计实验数据记录表格．选取质量不同的两个物体进行碰撞，测出物体的质量(m1，m2)和碰撞前后的速度(v1，v′1，v2，v′2)，分别计算出两物体碰撞前后的总动量，并检验碰撞前后总动量的关系是否满足动量守恒定律，即 m1v′1＋m2v′2＝m1v1＋m2v2四、参考案例参考案例 1：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒(1)实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、胶布、撞针、橡皮泥等．(2)实验步骤：接通电源，利用光电计时器测出两滑块在各种情况下碰撞前后的速度(例如：①改变滑块的质量；②改变滑块初速度的大小和方向)，验证一维碰撞中的不变量．(3)实验方法① 质量的测量：用天平测出两滑块的质量．② 速度的测量：挡光板的宽度设为 Δx，滑块通过光电门所用时间为 Δt，则滑块相当于在 Δx 的位移上运动了时间 Δt，所以滑块做匀速直线运动的速度 v＝.(4)数据处理将实验中测得的物理量填入相应的表格中，注意规定正方向，物体运动的速度方向与正方向相反时为负值．通过研究以上实验数据，找到碰撞前、后的“不变量”．在实验中应注意哪些问题？提示：在用气垫导轨探究动量守恒的实验中，为了减小误差，应将气垫导轨调整到水平，确保两滑块分开后均做匀速直线运动．参考案例 2：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒1．实验器材斜槽、小球(两个)、天平、刻度尺、复写纸、白纸、圆规、铅垂线．2．实验步骤(1)用天平测出两小球的质量，并选质量大的小球为入射小球．(2)按图甲所示安装实验装置．调整并固定斜槽使斜槽末端保持水平．(3)白纸在下，复写纸在上且在适当位置...
