实验十七 动量定理（恒力）实验目的探究物体在恒力的作用下，物体所受合力的冲量与物体动量变化的关系。实验原理由动量定理：物体所受合力的冲量等于物体动量变化，即 Ft=mv ’ -mv 。用小沙桶拉动小车在轨道上滑动，如果小沙桶的质量远小于小车的质量，可认为小车是在恒力的作用下运行。测出小车通过两光电门的时间和在两光电门之间的运行时间，通过计算得出冲量和动量变化。实验器材朗威 DISLab、计算机、DISLab 力学轨道和附件、天平、小沙桶、配重片（沙子）等。实验装置图见图 17-1。实验过程与数据分析1．小车上安装宽度为 0.020m 的“I”型挡光片，用天平称出小车的总质量 m（kg）及小沙桶和沙子的总质量 m1（kg）；2．将两只光电门传感器分别接入数据采集器的第一、二通道，将传感器固定在轨道上；3．调整轨道水平，将小沙桶悬挂在导轨末端下方，并通过牵引绳与小车连接，对小车施加拉力；4．打开“计算表格”，点击“变量”，启动“挡光片经过两个光电门的时间”功能；图 17-1 实验装置图15．点击“开始”，令小车从轨道的一端滑动，使挡光片依次通过两光电门传感器，则挡光片通过两只光电门传感器的挡光时间 t1、t2和从光电门 1 到光电门 2 的运行时间 t12会记录在表格中；6．逐渐增加沙子的质量并手动记录之，使其对小车施加的拉力逐次增大，采用上述实验的步骤，测出不同拉力下的数据；7．在计算表格中，增加变量“m”和“m1”，并输入相应数值；8．分 别 输 入 计 算 “ 拉 力 ” 、 “ 动 量 变 化 ” 、 “ 冲 量 ” 的 自 由 表 达 式“F =m 1*9.8 ”、p=m*(0.020/t2-0.020/t1)、I=F*t12 得出计算结果（图 17-2）；9．输入计算“动量变化”和“冲量”二者的相对误差公式：n=(I-p)/((I+p)/2)，结果在1.33%~4.41%之间，说明在误差允许的范围内二者相等。本实验亦可采用气垫导轨。实验器材朗威®DISLab、计算机、气垫导轨、天平、小钩码、配重片等。实验装置图见图 17-3。实验过程与数据分析1．在气轨配套的滑块上安装“U”型挡光片（本次实验所用挡光片的两前沿距离为0.030m），用天平称出滑块的总质量 m（kg）及小钩码与配重片的总质量 m1（kg）；2．将两只光电门传感器分别接入数据采集器的第一、二通道，将传感器用转接器固定在铁架台上或气垫导轨上；图 17-2 实验结果图 17-3 实验装置图23．调整气垫导轨水平，将小钩码与配重片悬挂在导轨末端下方，并通过牵引绳与...
