1实验:探究碰撞中的不变量一、实验的基本思路1.碰撞中的特殊情况——一维碰撞两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动,这种碰撞叫做一维碰撞.在这种碰撞中,与物体运动有关的物理量有物体的质量和速度.2.追寻不变量一维碰撞前后不变的物理量可能有以下几种情况:(1)碰撞前后的不变量可能是速度和质量的乘积:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′;(2)可能是质量与速度平方的乘积:m1v+m2v=m1v1′2+m2v2′2;(3)也许是物体的速度与自己质量的比值:+=+
其中质量的测量用天平,速度的测量在不同实验方案中有不同的方法.教材中所提出的三个实验方案中,速度的测量方法有什么不同
提示:方案一:利用速度公式v=;方案二:利用机械能守恒mgl(1-cosθ)=mv2;方案三:利用纸带上的点迹,用平均速度求.注意应选匀速运动部分,即纸带上点迹分布均匀的部分求速度.二、实验器材与步骤1.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、细线、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等.方案二:带细线的摆球(两个)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等.方案三:光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥等.2.实验步骤不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:(1)用天平测量相关的质量;(2)安装实验装置;(3)使物体发生碰撞;(4)测量或读出有关数据,计算出物体的速度;(5)改变碰撞条件,重复上述(3)(4)步;(6)进行数据处理,通过分析对比,找出碰撞中的不变量;(7)整理实验器材.在实验中应注意哪些问题
提示:(1)保证两个物体发生的是一维碰撞,即两个物体碰撞前后在一条直线上.(2)若用气垫导轨进行实验,调整轨道水平,可用水平尺测量.(3)若利用摆球做实验,两个小球静止时应在同一水平线上,且刚刚接触,摆线竖直,将小球