验证动量守恒定律
实验目的 验证两个小球在碰撞前后动量守恒.
实验原理 mAvA=mAvA′+mBvB′ 1、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。 2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度： OP----mA以vA平抛时的水平射程 OM----mA以vA’平抛时的水平射程 O′N----mB以vB ’平抛时的水平射程 验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N
实验仪器 斜槽、重锤、入射小球A、被碰小球B、 白纸、复写纸、 天平、游标卡尺、直尺、圆规、
实验步骤 ①、先用天平测量出两个小球的质量mA、mB。 ②、安装好实验装置,注意使实验器的斜槽末端点的切线水平。把被碰球放在斜槽前的支柱上,调节实验装置使两球处于同一高度,且两球的球心和槽轴线在一直线上,两球心间的距离即为槽和支柱间的距离。垫木板和白纸时,要使木板水平。准确地标绘出槽口中心的竖直投影点O。
实验步骤 ③、先不放被碰球B,让入射球A从斜槽上同一高度处滚下,重复3～5次, 用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面,该小圆的圆心,就是入射球的落地点P。
实验步骤 ④、把被碰小球B放在支柱上,让入射小球A从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复3～5次,仿步骤③,求出入射小球A的平均落点M和被碰小球B的平均落点N。 ⑤、过O、N在纸上作直线,取OO'＝2r,O'即为被碰球被碰时球心投影位置。
实验步骤 ⑥、用刻度尺量OM、OP、O'N的长度。把两小球的质量和相应的“速度数值"代入表达式看是否成立: 验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N ⑦、整理实验器材，放回原处。
实验测量 主要测量的物理量： a．用天平测两球质量mA、mB b．用游标卡尺测两球的直径D， 并计算半径r。 c．水平射程：OP、OM、O’N
注意事项 ①、斜槽末端要切线要水平; ②、每次小球下滑要从同一高度处由静止开始; ③、要保证对心碰撞,先调高低,再调远近, 最后调左右; ③、要保证对心碰撞,先调高低,再调远近, 最后调左右; ④、小球的诸多落点要用用圆规画尽可能小的 圆把所有的小球落点都圈在里面,该小圆的 圆心即为小球的平均落点 。 ⑤、入射小球的质量mA和被碰小球的质量mB的 大小关系是 mA > mB 。
训练 在做碰撞中的动量守恒的实验时，不需要测量的物理量有 A、入射小球和被碰小球的质量 B、入射小球和被碰小球的直径 C、斜槽轨道的末端距地面的高度 D、入射球滚下到抛出时的高度差 E、入射球末碰撞时飞出的水平距离 F、入射球和被碰球碰撞后飞出的水平距离 C D
ABC 入射球m1碰撞前的速度以及被碰球m2碰撞后的速度可用其运动的水平位移来表示，图中M、N、P是小球的落点，下列说法中正确的是 A、O’是被碰球在碰撞前其球心在纸上的垂直投影 B、O是碰撞前入射球的球心在纸上的垂直投影 C、被碰球碰撞后的动量可表示为 D、入射球碰撞前的动量可表示为 ABC