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文档简介
16 1实验 探究碰撞中的不变量 一 一维碰撞1 碰撞 两粒子或物体间极短的相互作用2 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的碰撞叫做一维碰撞 3 与一维碰撞运动有关的物理量 物体的质量m和速度v 16 1实验 探究碰撞中的不变量 演示实验 A B是悬挂起来的钢球 把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a 放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞 碰后B球摆幅为 角 1 如两球的质量mA mB 碰后A球静止 B球摆角 这说明A B两球碰后交换了速度 2 如果mA mB 碰后A B两球一起向右摆动 3 如果mA mB 碰后A球反弹 B球向右摆动 思考与讨论 碰撞前后到底是什么物理量没有变化呢 两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 或者 各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是不变量 m1v12 m2v2 m1v1 2 m2v2 2 也许 两个物体的速度与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变 设计什么样的实验来探究这一问题 设计实验时需要注意的问题 1 设计的实验必须保证碰撞是一维的 即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动 碰撞之后还沿同一直线运动 2 设计的实验必须具有可行性 3 设计的实验必须能够测量出两球的初末速度 物体的质量我们可以用天平很容易测出来 思考 测量物体的速度可以有哪些方法 测量物体速度的方法 1 使用气垫导轨 2 使用打点计时器 3 使用演示实验时的小球偏转的角度 我们一起来用第3个方法来探究一下碰撞前后到底是什么物理量没有变化 实验步骤 1 用天平分别测出A B两球的质量m1 m2用直尺测出绳长 2 将B球静止 A球拉开角度 释放A球 3 测量B球所达到的最高角度 以及碰撞后A球所达到的角度 数据处理 由mgl 1 cos 1 2mv2可得算出 并讲数据代入下表中 数据处理 数据分析与结论 由数据可知碰撞前后 两小球的质量与速度的乘积之和为定值 即m1v
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