碰撞中的动量守恒【重要知识提示】 1.实验目的、原理 (1)实验目的 运用平抛运动的知识分析、研究碰撞过程中相互作用的物体系动量守恒 (2)实验原理 (a)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,若用飞行时间作时间单位,小球的水平速度在数值上就等于小球飞出的水平距离. (b)设入射球、被碰球的质量分别为 m1、m2,则入射球碰撞前动量为(被碰球静止) p1=m1v1 ① 设碰撞后 m1,m2的速度分别为 v’1、v’2,则碰撞后系统总动量为 p2=mlV’1+m2v’2 ② 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①、②两式就可研究动量守恒. 2.买验器材 斜槽,两个大小相同而质量不等的小钢球,天平,刻度尺,重锤线,白纸,复写纸,三角板,圆规. 3.实验步骤及安装调试 (1)用天平测出两个小球的质量 ml、m2. (2)按图 5—29 所示安装、调节好实验装置, 使斜槽末端切线水平,将被碰小球放在斜槽末端 前小支柱上,入射球放在斜槽末端,调节支柱,使 两小球相碰时处于同一水平高度,且在碰撞瞬间 入射球与被碰球的球心连线与斜槽末端的切线 平行,以确保正碰后两小球均作平抛运动. (3)在水平地面上依次铺放白纸和复写纸. (4)在白纸上记下重锤线所指的位置 O,它 表示入射球 m1碰撞前的位置,如图 5—30 所示. (5)移去被碰球 m2,让入射球从斜槽上同一高度滚下,重复 10 次左右,用圆规画尽可能小的圆将所有的小球落点圈在里面,其圆心即为人射球不发生碰撞情况下的落点的平均位置 P,如图 5—31 所示. (6)将被碰小球放在小支柱上,让入射球从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复 10 次左右,同理求出入射小球落点的平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置 N. (7)过 O、N 作一直线,取 O0’=