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验证动量守恒定律 1 验证动量守恒定律的实验装置 m1 m2 说明 m1为入射小球 m2为被碰小球 且m1 m2 装置 实验目的 利用平抛运动验证动量守恒 2 如图所示为验证碰撞中的动量守恒的实验装置 设入射球质量m1 靶球质量m2 碰撞前m1的速度v1 m2静止 碰撞后m1的速度v1 m2的速度v2 1 若碰撞动量守恒 则应满足 2 该实验入射球和靶球质量必须满足 3 该实验需要测量的数据有 4 根据测量数据 验证动量守恒的关系式是 m1 v1 m1 v1 m2 v2 m1 m2 m1 m2 OM OP ON m1 OP m1 OM m2 ON 实验原理 3 实验器材斜槽 两个大小相同但质量不同小球 天平 刻度尺 白纸 复写纸 游标卡尺 4 实验步骤 先用天平测量出两个小球的质量mA mB 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 用重锤线准确地标绘出槽口中心的竖直投影点O 从而确定0 点位置 5 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5 10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 6 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 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5 10次 仿步骤 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 实验步骤 7 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 整理实验器材 放回原处 验证的表达式 mAOP mAOM mBO N 实验步骤 8 误差分析 实验中发现碰撞后系统 m1 m2 水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量 误差主要来源于 1 难做到准确的正碰 则误差较大 斜槽末端若不水平 则得不到准确的平抛运动而造成误差 2 O P M N各点定位不准确 测量和作图有偏差 9 10 B 11 12 OP ON 不会 13 D 14 图7 15 答案 1 刻度尺 天平 2 两木块质量m1 m2及其做平抛运动的水平位移s1 s2
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