2.1 实验：探究碰撞中的不变量一、实验目的1.领会探究碰撞中不变量的基本思路。2.探究一维碰撞中的不变量。二、实验原理1.实验猜想在一维碰撞的前提下，设两个物体的质量分别为 m1、m2，碰撞前它们的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为 v1′、v2′，规定某一速度方向为正。碰撞前后速度和物体的质量的关系，我们可以做如下猜测：(1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(2)m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′2(3)＋＝＋(4)……上面的关系式中哪一个是成立的？2.实验方案方案(一)：利用气垫导轨完成一维碰撞实验。方案(二)：利用等长悬线悬挂等大的小球完成一维碰撞实验。方案(三)：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验。方案(四)：利用等大的小球做平抛运动完成一维碰撞实验。四方案相同点：用天平测物体的质量。四方案不同点：速度的测量方式不同。方案(一)：利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度。方案(二)：可以通过测量小球碰撞前后摆起的角度，算出碰撞前后对应小球的速度。方案(三)：通过纸带上两计数点间的距离及时间，由 v＝算出速度。方案(四)：根据平抛运动知识，将速度的测量转化为长度的测量，用小球碰撞前后落地距离替代碰撞前后的速度。三、实验器材方案(一)：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。方案(二)：带细线的小球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。方案(三)：光滑长木板、交流电源、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。方案(四)：斜槽，两个大小相等、质量不同的小球，重垂线，复写纸，白纸，天平，刻度尺，圆规，三角板等。四、实验过程1.实验设计方案(一)：利用气垫导轨使两滑块发生一维碰撞。装置如图 1。图 1且用以下三种方式分别探究。① 如图 2 所示，用细线将弹簧片拉成弓形，放在两个滑块之间，并使它们静止，然后烧断细线，两滑块随即向相反方向运动。探究烧断细线前后不变的量。图 2② 如图 3 所示，在滑块两端装上弹簧，使两滑块相互碰撞。探究碰撞前后不变的量。图 3③ 如图 4 所示，在两滑块上分别装上撞针和橡皮泥，二者相碰撞后粘在一起。探究碰撞前后不变的量。图 4具体步骤：(1)用天平测量两滑块质量 m1、m2。(2)调整导轨使之处于水平状态，并使光电计时器系统正常工作。(3)记录光电门挡光片的宽度 Δx 以及光电计时器显示的挡光时间 Δt，利用公式 v＝，计算出两滑块碰撞...
