第 34 讲 验证动量守恒定律一、实验目的验证碰撞中的动量守恒
二、实验器材斜槽、铅垂线、两个大小相同而质量不等的小球、天平、白纸、复写纸、刻度尺、圆规
考点一 实验原理与操作1.实验原理(1)如图所示,让质量较大的小球与静止且质量较小的小球正碰,根据动量守恒定律应有 m1v1=m1v1′+m2v2′
(2)小球从斜槽上滚下后做平抛运动,其水平速度等于水平位移和运动时间的比,而从同一高度开始做平抛运动的小球运动时间相同,则它们的水平位移之比等于水平速度之比则动量守恒时有 m1·=m1·+m2·,在实验中测出 m1、m2及、和并代入上式,即可验证碰撞前、后两小球组成的系统的动量是否守恒
2.实验步骤(1)将斜槽固定在桌边使其末端的切线水平
(2)在地板上合适的位置铺上白纸并在相应的位置铺上复写纸,用小铅锤把斜槽末端即入射球的重心投影到白纸上,标为 O 点
(3)不放被碰小球时,让入射小球从斜槽同一高度由静止开始滚下 10 次,用圆规找出小球通过复写纸印在白纸上的落点的平均位置,标为 P 点
(4)把被碰小球放在槽口末端,然后让入射小球从原高度滚下与被碰小球碰 10 次,用圆规分别找出入射小球和被碰小球落点的平均位置,标为 M、N
(5)用天平测出两个小球的质量 m1、m2,用刻度尺测出、、
(6)将数据代入 m1·=m1·+m2·,验证碰撞过程中的动量是否守恒
如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图
(1) 入 射 小 球 1 与 被 碰 小 球 2 直 径 相 同 , 均 为 d , 它 们 的 质 量 相 比 较 , 应 是m1________m2
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使________________
(3)以下提供的器材中,本实验必须用到的有________(填选项前的字母)
A.刻度尺 B.游标卡尺C.天平 D.秒表(4)继续实验步骤