动量守恒定律实验报告

验证动量守恒定律实验总结动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它指出在一个封闭系统中，系统的总动量在任何时刻都保持不变。

这个定律在物理学中有着广泛的应用，例如在机械运动、电磁场、量子力学等领域都有着重要的作用。

为了验证动量守恒定律，我们进行了一系列的实验。

实验一：弹性碰撞我们首先进行了弹性碰撞的实验。

实验中我们使用了两个小球，一个静止不动，另一个以一定的速度向它运动。

当两个小球碰撞后，我们测量了它们的速度和动量。

实验结果表明，碰撞前后两个小球的总动量保持不变。

这个结果符合动量守恒定律的要求。

实验二：非弹性碰撞接下来我们进行了非弹性碰撞的实验。

实验中我们同样使用了两个小球，但是这次我们在两个小球之间放置了一个粘性物质，使得碰撞后两个小球会粘在一起。

同样地，我们测量了碰撞前后两个小球的速度和动量。

实验结果表明，碰撞前后两个小球的总动量同样保持不变。

这个结果也符合动量守恒定律的要求。

实验三：火箭推进最后我们进行了火箭推进的实验。

实验中我们使用了一个小火箭，它在发射后会产生一个向上的推力。

我们测量了火箭发射前后的速度和动量。

实验结果表明，火箭发射前后系统的总动量同样保持不变。

这个结果也符合动量守恒定律的要求。

通过以上三个实验，我们验证了动量守恒定律的正确性。

这个定律在物理学中有着广泛的应用，例如在机械运动、电磁场、量子力学等领域都有着重要的作用。

在机械运动中，动量守恒定律可以用来解决碰撞问题；在电磁场中，动量守恒定律可以用来解决电磁波的传播问题；在量子力学中，动量守恒定律可以用来解决粒子的运动问题。

因此，动量守恒定律是物理学中一个非常重要的定律。

通过以上实验，我们验证了动量守恒定律的正确性。

这个定律在物理学中有着广泛的应用，它可以用来解决各种不同的物理问题。

因此，我们应该深入学习和理解动量守恒定律，以便更好地应用它来解决实际问题。

动量守恒定律的实验验证动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它在描述物体运动时起着重要的作用。

为了验证动量守恒定律的有效性和可靠性，进行了一系列实验。

实验一：弹性碰撞实验在实验室中，准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。

首先给小球A以某一初速度，让其沿着一条直线轨道运动。

当小球A与小球B发生完全弹性碰撞后，观察两球的运动情况。

实验结果显示，小球A在碰撞前具有一定的动量，而小球B则静止。

在碰撞后，小球A的速度减小而改变了运动方向，而小球B则具有与小球A碰撞前小球A相同大小的速度，并沿着小球A碰撞前运动的方向运动。

实验结果表明，碰撞过程中总动量守恒，即小球A的动量减小，而小球B的动量增加，两者之和保持不变。

实验二：非弹性碰撞实验在实验室中，同样准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。

与实验一不同的是，在这次实验中，小球A与小球B发生非弹性碰撞。

实验结果显示，小球A与小球B发生碰撞后，它们黏在一起并以共同的速度沿着小球A碰撞前运动的方向运动。

与弹性碰撞不同的是，碰撞过程中能量有一部分转化为内能而被损失，因此总动量守恒，但总机械能不守恒。

实验三：爆炸实验在实验室中，放置了一块弹性墙壁，并将一个质量较大的小球C静止放在墙壁前方。

在小球C与墙壁发生碰撞时，观察碰撞后的情况。

实验结果显示，当小球C与墙壁发生碰撞时，小球C的动量改变，由静止变为运动状态。

这说明，碰撞过程中小球C获得了墙壁的动量。

根据动量守恒定律，小球C的动量增加被墙壁吸收，总动量守恒。

通过以上实验可以得出一个普遍的结论：在孤立系统中，如果没有外力作用，系统总的动量保持不变。

这就是动量守恒定律的实验证明。

总结：动量守恒定律是物理学中非常重要的定律之一，通过弹性碰撞、非弹性碰撞和爆炸等实验证明了动量守恒定律的有效性和可靠性。

实验结果表明，无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，总的动量保持不变，只有部分能量转化或损失。

验证动量守恒定律实验结论一、实验目的二、实验原理1. 动量的定义和动量守恒定律2. 实验装置及测量方法三、实验步骤四、实验结果与分析1. 实验数据处理与分析2. 实验误差分析及讨论五、结论与讨论一、实验目的本次实验旨在通过验证动量守恒定律，探究物体相互碰撞时动量守恒的规律，并了解物体碰撞时动能转化为其他形式能量的过程。

二、实验原理1. 动量的定义和动量守恒定律动量是物体运动状态的基本物理量，用符号p表示。

在经典力学中，一个质点的动量定义为其质量m与速度v之积，即p=mv。

而对于多个质点组成的系统，则可以用各个质点动量之和来描述整个系统的运动状态。

当两个物体相互作用时，它们之间会产生一个力，这个力称为相互作用力。

根据牛顿第三定律，两个物体之间相互作用力大小相等方向相反。

根据牛顿第二定律F=ma, 可以得到：F = m1*a1F = m2*a2将以上两个式子相加，可以得到：F = m1*a1 + m2*a2根据牛顿第三定律，a1和a2大小相等方向相反，所以可以得到：F = (m1+m2)*a将上式两边同时乘以t，可以得到：F*t = (m1+m2)*a*t根据动量的定义p=mv，可以得到：p1 + p2 = m1*v1 + m2*v2在碰撞前后，质点的动量守恒，则有：p1' + p2' = p1 + p2其中p'表示碰撞后物体的动量。

因此，在碰撞前后物体的动量守恒。

2. 实验装置及测量方法实验装置包括：弹性小车、不同重量的铁块、光电门、计时器等。

实验步骤如下：(1) 将弹性小车靠在桌子边缘，并调整其位置使其不会滑落。

(2) 在小车上放置一个铁块，并用光电门测量小车运动的速度。

(3) 记录下小车与铁块相撞前后的速度，并计算出它们之间的相对速度。

(4) 重复以上步骤多次，记录数据并进行处理和分析。

三、实验步骤1. 将弹性小车靠在桌子边缘，并调整其位置使其不会滑落。

2. 在小车上放置一个铁块，并用光电门测量小车运动的速度。

验证动量守恒定律实验总结动量守恒定律是力学中的一个非常重要的定律，它指出在一个系统内，如果没有外力的作用，系统的总动量将保持不变。

本文将介绍我们进行的一次验证动量守恒定律的实验，并总结实验的结果。

实验器材：1. 弹簧枪2. 弹丸3. 两个木块4. 一根细线实验过程：1. 将一枚弹丸放进弹簧枪内，用力将弹簧压缩，并将弹簧枪对准一个木块。

当弹簧枪发射弹丸时，记录下弹丸的速度。

2. 将另一个木块放在弹丸飞出的路径上，用一根细线将木块系住。

当弹丸撞击木块时，记录下木块和弹丸的速度。

3. 拆卸弹簧枪，将弹丸放在静止的木块上，记录下弹丸的速度。

4. 将两个木块放在一起，用一根细线将它们系住，然后用弹簧枪将它们分离。

记录下两个木块的速度。

实验结果：1. 弹丸发射出去的速度为v1。

2. 当弹丸撞击木块时，弹丸和木块的速度分别为v2和v3。

3. 弹丸静止在木块上的速度为v4。

4. 两个木块分离的速度分别为v5和v6。

实验分析：根据动量守恒定律，系统的总动量保持不变。

在这个实验中，我们可以将整个系统看作一个封闭的系统。

因此，我们可以根据实验结果来验证动量守恒定律是否成立。

我们可以计算出弹丸在撞击木块前的动量为p1 = mv1，其中m为弹丸的质量。

在撞击木块后，弹丸和木块的总动量为p2 = mv2 + Mv3，其中M为木块的质量。

因此，根据动量守恒定律，p1 = p2，即mv1 = mv2 + Mv3。

我们还可以计算出弹丸在静止的木块上的动量为p3 = mv4。

在实验中，由于木块静止不动，因此木块的动量为零。

因此，根据动量守恒定律，p1 = p3，即mv1 = mv4。

我们可以计算出两个木块分离后的总动量为p4 = Mv5 + Mv6，其中M为木块的质量。

由于系统内没有外力的作用，因此p4应该等于零。

在实验中，我们测得v5和v6的大小是相等的，方向相反。

因此，根据动量守恒定律，Mv5 + Mv6 = 0，即v5 = -v6。

动量守恒的实验验证动量守恒是物理学中的重要定律之一，它表明在一个系统内，当没有外力作用时，系统的总动量将保持不变。

本文将介绍几种实验验证动量守恒的方法。

一、小球碰撞实验1.实验目的通过观察小球碰撞过程，验证动量守恒定律。

2.实验材料两个相同质量的小球、平滑水平面3.实验步骤- 将两个小球置于水平面上，使它们保持静止。

- 以一定的速度使一个小球向另一个小球运动。

- 观察碰撞过程中两个小球的运动状态。

4.实验结果分析如果两个小球碰撞之后静止，或者以相同的速度相背而去，那么可以得出结论：系统的总动量在碰撞过程中守恒。

二、火箭发射实验1.实验目的通过火箭发射实验，验证动量守恒定律。

2.实验材料小型火箭模型、发射器、计时器3.实验步骤- 在室外安全的地方进行实验。

- 将火箭模型放入发射器中。

- 点燃火箭模型的发动机。

- 使用计时器记录火箭从发射器射出到完全停止的时间。

4.实验结果分析在火箭发射过程中，如果火箭以一定的速度射出，并且在空中逐渐减速直至停止，那么可以得出结论：火箭前后的动量改变之和等于零，验证了动量守恒定律。

三、弹簧振子实验1.实验目的通过观察弹簧振子的运动过程，验证动量守恒定律。

2.实验材料弹簧振子装置、标尺、计时器3.实验步骤- 将标尺固定在垂直方向上，用于测量振子的位移。

- 将弹簧振子拉到一定距离，释放后观察其振动过程。

- 使用计时器记录振子从一个极端位置振动到另一个极端位置的时间。

4.实验结果分析弹簧振子在振动过程中，如果振幅和周期保持一致，可以得出结论：振子在每个极端位置的动量改变之和等于零，并验证了动量守恒定律。

综上所述，通过小球碰撞实验、火箭发射实验和弹簧振子实验，我们可以验证动量守恒定律的有效性。

这些实验结果证明了在没有外力作用时，系统的总动量将保持不变的原理。

对于我们理解物体运动和相互作用具有重要意义，并在工程设计和科学研究中发挥着重要作用。

实验报告动量守恒实验报告：动量守恒引言：动量守恒是物理学中重要的基本原理之一。

它表明在一个封闭系统中，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。

本实验旨在通过一系列实验验证动量守恒定律，并探讨其应用。

实验一：弹性碰撞在实验室中，我们使用了两个小球进行弹性碰撞实验。

首先，将两个小球放在一条直线上，给其中一个小球以初速度，然后观察碰撞后两个小球的运动情况。

实验结果显示，碰撞后两个小球的速度发生了变化，但总动量保持不变。

这符合动量守恒定律的预期。

通过测量碰撞前后小球的质量和速度，我们可以计算出碰撞前后的动量，并验证动量守恒定律。

实验二：非弹性碰撞接下来，我们进行了非弹性碰撞实验。

同样地，将两个小球放在一条直线上，给其中一个小球以初速度，然后观察碰撞后两个小球的运动情况。

与弹性碰撞不同的是，非弹性碰撞中，两个小球在碰撞后会粘在一起，并以共同的速度继续运动。

同样地，我们测量了碰撞前后小球的质量和速度，并计算了碰撞前后的动量。

实验结果显示，碰撞后两个小球的总动量仍然保持不变。

虽然碰撞后小球的运动速度发生了变化，但总动量仍然守恒。

这再次验证了动量守恒定律在非弹性碰撞中的适用性。

实验三：动量守恒在实际生活中的应用动量守恒定律不仅仅在实验室中适用，它还可以在实际生活中找到许多应用。

例如，交通事故中的汽车碰撞，飞机着陆时的冲击，以及运动员跳水时的动作等等。

在交通事故中，当两辆车相撞时，它们的动量会发生改变。

根据动量守恒定律，我们可以通过测量事故前后车辆的质量和速度来推断事故发生时的速度。

这对于事故的调查和分析非常重要。

另一个例子是飞机着陆时的冲击。

当飞机着陆时，它的动量会迅速减小，而动量守恒定律告诉我们，这个减小的动量必须通过其他途径得到补偿，例如飞机的减速装置和地面的反作用力。

这有助于我们理解飞机着陆时的物理过程。

结论：通过以上实验和应用的讨论，我们可以得出结论：动量守恒定律是一个普遍适用的物理原理，在许多实验和现实生活中都得到了验证。

动量守恒定律实验报告动量守恒定律实验报告引言：动量守恒定律是力学中的基本定律之一，它描述了一个封闭系统中动量的守恒性质。

在这个实验中，我们将通过一系列的实验来验证动量守恒定律，并探讨其在不同情况下的应用。

实验一：弹性碰撞我们首先进行了一组弹性碰撞实验。

实验装置包括两个小球，一个称为A，另一个称为B。

我们将A球放在静止的状态，然后用一个弹簧装置将B球以一定速度撞向A球。

实验过程中，我们使用了两个光电门来测量小球的速度。

实验结果显示，当B球撞向A球时，A球受到了一个向后的冲力，而B球则受到了一个向前的冲力。

通过测量小球的速度，我们发现在碰撞前后，小球的总动量保持不变。

这验证了动量守恒定律在弹性碰撞中的应用。

实验二：非弹性碰撞接下来，我们进行了一组非弹性碰撞实验。

与之前的实验相比，我们在A球和B球之间加入了一个黏合剂，使得它们在碰撞后粘在一起。

同样地，我们使用了光电门来测量小球的速度。

实验结果显示，在非弹性碰撞中，碰撞后小球的总动量同样保持不变。

然而，与弹性碰撞不同的是，碰撞后小球的速度发生了改变。

这是因为碰撞过程中部分动能被转化为内能，从而导致了速度的变化。

尽管如此，动量守恒定律仍然成立。

实验三：炮弹射击在最后一组实验中，我们模拟了一个炮弹射击的情景。

实验装置包括一个发射器和一个靶子。

我们使用了一个测力计来测量发射器在射击过程中所受到的力，并使用高速摄像机记录了炮弹的运动轨迹。

实验结果显示，炮弹在发射过程中受到的冲量与发射器所受到的冲量大小相等，方向相反。

这符合动量守恒定律中的冲量定理。

此外，我们还发现，炮弹在空中的运动轨迹可以通过动量守恒定律来解释和预测。

结论：通过以上实验，我们验证了动量守恒定律在不同情况下的应用。

无论是弹性碰撞、非弹性碰撞还是炮弹射击，动量守恒定律都能够准确地描述物体的运动。

这表明动量守恒定律在力学中的重要性和普适性。

动量守恒定律的应用不仅仅局限于实验室，它在日常生活中也有着广泛的应用。

实验十二验证动量守恒定律实验十二：验证动量守恒定律在物理学的广袤领域中，动量守恒定律是一个至关重要的基本定律。

它不仅在理论研究中具有深远的意义，还在实际应用中发挥着关键作用。

本次实验十二的目的，就是要通过一系列精心设计的步骤和操作，来验证这一伟大的定律。

在开始实验之前，让我们先来温习一下动量守恒定律的核心概念。

动量，简单来说，就是物体的质量与速度的乘积。

而动量守恒定律指出，在一个孤立系统中，不受外力或所受外力之和为零的情况下，系统的总动量保持不变。

为了进行这个实验，我们需要准备一些必要的器材。

首先是两个质量不同的滑块，它们将在光滑的水平导轨上运动。

此外，还需要光电门传感器、数字计时器、天平以及一些用于固定和调整装置的工具。

实验的装置搭建是一个关键的环节。

我们将水平导轨放置在水平桌面上，并确保其表面足够光滑，以减少摩擦力对实验结果的影响。

然后，将两个滑块分别放置在导轨上，并在它们的一端安装碰撞装置，使得两个滑块能够在适当的时候发生碰撞。

接下来，我们使用天平精确测量两个滑块的质量，分别记为 m1 和m2。

将测量得到的数据认真记录下来，因为这将是后续计算和分析的重要依据。

在实验开始时，我们先给其中一个滑块一个初始速度。

通过轻轻推动滑块，使其在导轨上匀速运动，然后经过光电门传感器。

数字计时器会准确记录下滑块通过光电门的时间，从而计算出滑块的初始速度v1。

然后，让两个滑块发生碰撞。

碰撞过程中，要注意观察它们的运动状态，确保碰撞是在水平方向上进行的，并且没有其他外力的干扰。

碰撞后，两个滑块会分别以不同的速度继续运动。

同样地，它们通过光电门传感器时，数字计时器会记录下相应的时间，从而计算出碰撞后的速度 v1' 和 v2'。

有了这些实验数据，我们就可以开始验证动量守恒定律了。

根据动量的定义，碰撞前系统的总动量为 m1v1，碰撞后系统的总动量为m1v1' ＋ m2v2'。

通过计算和比较碰撞前后系统的总动量，如果它们在误差允许的范围内相等，那么就成功地验证了动量守恒定律。

动量守恒定律的验证与应用实验引言：物理学的核心之一是探索物质运动的规律，其中动量守恒定律被认为是最基本的定律之一。

本文将详细解读动量守恒定律，并通过实验来验证和应用该定律。

动量守恒定律：动量守恒定律描述了在没有外力作用下，物体的总动量保持不变的现象。

这一定律可用公式表示为：Σ(m_i*v_i) = Σ(m_f*v_f)，其中m_i 和v_i分别是起始状态中物体的质量和速度，m_f和v_f是末态的质量和速度。

这表示了系统的总动量在运动过程中保持恒定。

动量守恒定律的实质是，当两个物体发生碰撞时，它们的动量之和在碰撞前后保持不变。

实验准备：为验证动量守恒定律，我们可以进行弹性碰撞实验。

以下是实验所需的材料和仪器：1. 两个小球，分别用来模拟碰撞中的两个物体。

2. 具有标度的直尺，用来测量小球的速度。

3. 实验台，作为碰撞的平台。

4. 实验记录表格，以记录实验结果。

实验过程：1. 在实验台的两端，放置两个小球，假设它们分别为物体A和物体B。

2. 用直尺测量物体A和物体B的质量以及初始速度。

3. 记录物体A和物体B的质量和速度，并计算它们各自的动量。

4. 移除实验台上的支撑物，使物体A和物体B发生弹性碰撞。

5. 在碰撞后，重新测量物体A和物体B的速度，并计算它们的动量。

6. 比较碰撞前后物体A和物体B的总动量，验证动量守恒定律。

7. 重复实验多次，记录数据并计算平均值，以提高实验结果的准确性。

实验中应用动量守恒定律：1. 铁路车祸重建：在铁路事故调查中，动量守恒定律可以用来帮助重建事故现场。

通过分析列车与其他物体的碰撞，可以确定列车的速度和具体撞击位置，有助于了解事故发生的原因。

2. 空间探索：在航天器发射和接触任务中，动量守恒定律对手动或自动对接过程的稳定性和安全性至关重要。

通过合理控制航天器的速度和角动量，可以保证成功完成任务。

3. 运动领域：在运动比赛中，动量守恒定律也有应用。

例如，击球运动中，击球棒和球之间发生的碰撞关系决定了球的速度和方向，而动量守恒定律可以用于预测和解释球的运动轨迹。

动量守恒定律的实验探究实验目的：通过进行动量守恒实验，探究动量守恒定律在物理世界中的应用和规律。

实验材料：1. 弹簧测力计2. 精密平衡3. 大理石球4. 平滑台5. 绳子6. 实验记录表格实验步骤：1. 将平滑台放置在桌子上，并在平滑台的一侧用绳子系好弹簧测力计。

2. 在另一侧的平滑台上放置大理石球，保证其静止不动。

3. 用精密平衡称量大理石球的质量，并记录在实验记录表格中。

4. 将大理石球从平滑台上推出，使其向另一侧的弹簧测力计方向移动。

5. 当大理石球撞到弹簧测力计时，记录下弹簧测力计示数。

6. 反复进行实验，每次记录球的质量和弹簧测力计示数，并将实验数据填入实验记录表格。

实验原理：动量守恒定律指出，在一个孤立系統内，总动量保持不变。

即在没有外力作用下，物体或系统的总动量始终保持恒定。

实验结果与分析：根据实验所得的数据，我们可以计算出大理石球的初速度和末速度。

通过计算发现，球的初速度和末速度的乘积近似等于力计示数的平方。

结论：通过该实验，验证了动量守恒定律在物理世界中的准确性。

实验结果表明，当没有外力作用时，物体或系统的总动量保持不变。

同时，根据实验数据分析可得知，动量守恒定律可以通过测量力计示数来验证。

应用：动量守恒定律在许多实际应用中都有重要的作用。

例如，交通事故中汽车冲撞到障碍物时，根据动量守恒定律可以计算出汽车的末速度。

此外，火箭发射也利用动量守恒定律来推动渐进式离心式推进剂。

总结：动量守恒定律是物理学中的重要定律，它告诉我们在一个孤立系统中，物体或系统的总动量始终保持不变。

通过进行动量守恒实验，我们能够更深入地理解和应用这一定律。

这种实验不仅有助于加深对物理原理的理解，还能将理论知识与实际应用相结合，培养我们的实验操作能力和科学思维。

因此，动量守恒定律的实验探究对于我们深入学习物理学知识，培养科学素养具有积极的意义。

验证动量守恒定律实验数据记录前言动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它描述了一个封闭系统中总动量守恒的现象。

在实验中，我们将验证动量守恒定律，并记录实验数据。

实验目的本实验的主要目的是验证动量守恒定律。

通过对碰撞事件的观察和分析，我们将利用实验证明动量在碰撞前后保持不变。

实验材料和装置实验所需材料和装置如下：1.小球（具有一定质量）2.光滑水平台3.滚轨装置4.光电门实验步骤1.将滚轨装置放置在水平台上，并调整水平度，确保实验的准确性和稳定性。

2.在滚轨的一端放置光电门，作为起点，另一端设置停止带，并配备一个光电门。

3.将小球置于滚轨上的起点，并确定小球的初始动量。

4.启动实验装置，让小球从起点滚动到终点，期间通过光电门记录小球通过的时间间隔。

5.重复实验3-4步骤，保证实验数据的可靠性。

6.将小球从终点处取下，并测量小球的质量。

7.根据实验数据计算小球的动量，并记录在实验数据表中。

实验数据在实验过程中，我们记录了多组数据，包括小球在不同速度下通过光电门所用的时间间隔。

以下是一组实验数据示例：实验序号初始动量 (kg·m/s) 最终动量 (kg·m/s)1 0.3 0.292 0.25 0.253 0.35 0.34通过计算，我们得到了小球在不同实验条件下的初始动量和最终动量。

数据分析通过实验数据的记录和计算，我们可以进行以下分析：动量守恒定律的验证根据动量守恒定律，一个封闭系统中的总动量在碰撞前后保持不变。

在本实验中，我们可以比较小球的初始动量和最终动量，观察它们是否接近或相等。

通过观察实验数据表，我们可以看到在不同实验条件下，小球的初始动量和最终动量的数值基本接近。

这表明在碰撞过程中，小球的动量保持不变，验证了动量守恒定律。

碰撞过程中的能量转化除了动量守恒定律，碰撞过程中还存在能量转化的现象。

根据能量守恒定律，一个封闭系统中的总机械能在碰撞前后保持不变。

在本实验中，我们可以观察小球通过光电门所用的时间间隔，间接反映了小球的速度。

实验1 动量守恒定律的研究标题：实验一：动量守恒定律的研究摘要：本实验旨在通过定量实验验证动量守恒定律，并探究其在不同情况下的适用性。

通过设计合适的实验装置，测量不同物体碰撞前后的质量和速度，并计算动量的变化，从而分析动量守恒定律的有效性。

实验结果表明，在碰撞过程中，物体的总动量保持不变，验证了动量守恒定律的可靠性。

引言：动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它描述了物体在相互作用过程中动量的守恒特性。

根据动量守恒定律，一个系统内部的物体间相互作用的总动量保持不变，在不考虑外力的情况下，动量守恒定律可以用来解释碰撞、爆炸等各种物理现象。

方法：1. 设计实验装置，包括一条光滑水平轨道、两个滑块和一个悬挂的测量系统。

2. 将滑块1以一定速度推向滑块2，并记录滑块1和滑块2的质量、速度以及碰撞前后的时间。

3. 使用实验装置上的测量系统，通过计算获得滑块的质量和速度数据。

4. 根据动量守恒定律的公式计算滑块1和滑块2碰撞前后的动量，比较两者的差异。

5. 重复实验多次，取多组数据进行平均，以提高结果的准确性和可靠性。

结果与讨论：在实验中，我们分别记录了滑块1和滑块2的质量、速度以及碰撞前后的时间，并通过实验装置上的测量系统进行数据的计算和记录。

计算结果显示，在碰撞前后，滑块1和滑块2的总动量保持不变，验证了动量守恒定律的有效性。

实验数据表明，对于完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞，滑块1和滑块2的总动量在碰撞前后都保持不变，但两种碰撞方式下，滑块的速度存在明显差异。

在完全弹性碰撞中，滑块1和滑块2的速度在碰撞后完全交换，而在完全非弹性碰撞中，两个滑块合并成一个整体并共享相同的速度。

结论：本实验通过定量的实验数据验证了动量守恒定律的可靠性。

无论是完全弹性碰撞还是完全非弹性碰撞，系统内部物体的总动量在碰撞前后均保持不变。

本实验的结果对于解释一系列物理现象具有重要意义，并对动量守恒定律的应用提供了实验依据。

致谢：在此对参与实验并提供帮助的实验室成员表示感谢。

#### 一、实训目的本次动量守恒实训旨在通过实验验证动量守恒定律，加深对动量概念的理解，掌握动量守恒定律的实验方法，提高实验操作技能和数据处理能力。

#### 二、实训环境实训地点：物理实验室实验器材：小车、挡板、测量尺、光电门、电子计时器、砝码、滑轨等#### 三、实训原理动量守恒定律指出，在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变。

即：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'，其中m1、m2分别为两物体的质量，v1、v2分别为两物体的初速度，v1'、v2'分别为两物体的末速度。

#### 四、实训过程1. 实验准备- 将小车放在滑轨上，调整滑轨使其水平。

- 在滑轨的一端放置挡板，用于阻止小车继续前进。

- 使用光电门和电子计时器测量小车通过挡板的时间。

2. 实验操作- 将小车从滑轨的一端释放，让其自由滑行至挡板处。

- 当小车撞击挡板后，挡板反弹并带动小车继续前进。

- 使用光电门和电子计时器分别测量小车通过挡板前后的时间，从而得到小车撞击挡板前后的速度。

- 重复实验多次，记录数据。

3. 数据处理- 根据实验数据，计算小车撞击挡板前后的动量。

- 分析实验数据，验证动量守恒定律。

#### 五、实训结果1. 实验数据| 实验次数 | 小车质量（kg） | 初速度（m/s） | 末速度（m/s） | 动量（kg·m/s） || -------- | -------------- | -------------- | -------------- | -------------- || 1 | 0.5 | 2.0 | 1.8 | 1.0 || 2 | 0.5 | 2.2 | 2.0 | 1.1 || 3 | 0.5 | 1.8 | 1.6 | 0.8 || 4 | 0.5 | 2.0 | 1.9 | 0.95 |2. 数据分析根据实验数据，计算小车撞击挡板前后的动量，并分析动量守恒定律的验证情况。

高中动量实验报告实验目的本实验旨在通过动量实验的方式，探究物体在受到力的作用下的运动规律，并验证动量守恒定律。

实验器材•弹簧测力计•钢球•测量尺•光滑水平桌面实验原理动量是物体运动的重要物理量，它是物体质量和速度的乘积。

动量守恒定律指出，在一个封闭系统中，系统的总动量在时间内保持不变。

实验步骤1.准备实验器材并搭建实验装置。

将弹簧测力计固定在桌面上，并将钢球放在测力计的下方。

2.用测量尺测量钢球的质量，并记录下来。

3.将钢球从静止状态释放，观察并记录下测力计的示数。

这个示数表示钢球受到的弹力。

4.根据测力计示数的变化，计算出钢球受到的净外力，并记录下来。

5.通过实验得到的净外力和钢球的加速度，计算出钢球所受到的净力，并记录下来。

6.根据钢球的质量和加速度，计算出钢球的动量，并记录下来。

7.重复以上实验步骤多次，得到不同条件下钢球的动量，并进行比较和分析。

数据记录与处理在实验过程中，我们记录下了钢球受到的弹力、净外力、净力以及动量的数值。

根据这些数据，我们可以绘制图表，来观察动量与不同因素的关系。

结果与分析通过实验数据的分析，我们发现钢球的动量与其质量和速度成正比。

当质量不变时，动量与速度成正比；当速度不变时，动量与质量成正比。

这与动量的定义是一致的。

同时，我们还验证了动量守恒定律。

在实验中，我们观察到钢球在受到弹力作用下加速运动，但其总动量保持不变。

这说明在一个封闭系统中，动量是守恒的。

实验误差分析在实验过程中，由于测量设备的精度限制以及实验操作的不精确，可能会引入一些误差。

例如，弹簧测力计的示数可能存在一定的误差；钢球在释放时受到的外力可能并不完全垂直。

为了减小误差，我们可以多次进行实验并取平均值，增加测量的精度。

此外，在实验操作时要注意实验仪器的使用和操作技巧，以确保实验数据的准确性。

总结与思考通过这次动量实验，我们更加深入地了解了动量这一物理量的概念和运动规律。

我们验证了动量守恒定律，并观察到动量与物体的质量和速度之间的关系。

实验七 验证动量守恒定律目标要求 1.理解动量守恒定律成立的条件，会利用不同案例验证动量守恒定律.2.知道在不同实验案例中要测量的物理量，会进行数据处理及误差分析．实验技能储备一、实验原理在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m 1、m 2和碰撞前、后物体的速度v 1、v 2、v 1′、v 2′，算出碰撞前的动量p ＝m 1v 1＋m 2v 2及碰撞后的动量p ′＝m 1v 1′＋m 2v 2′，看碰撞前、后动量是否相等．二、实验方案及实验过程案例一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 1．实验器材气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等． 2．实验过程(1)测质量：用天平测出滑块的质量． (2)安装：正确安装好气垫导轨，如图所示．(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前、后的速度． (4)改变条件，重复实验： ①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向． (5)验证：一维碰撞中的动量守恒． 3．数据处理(1)滑块速度的测量：v ＝ΔxΔt ，式中Δx 为滑块上挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间． (2)验证的表达式：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′. 案例二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 1．实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等．2．实验过程(1)测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)安装：按照如图甲所示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．(3)铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下铅垂线所指的位置O.(4)放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．(5)碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤(4)中的高度)自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N，如图乙所示.(6)验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中，最后代入m1·OP ＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理：将实验器材放回原处．3．数据处理验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.三、注意事项1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”．2．案例提醒(1)若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应确保导轨水平．(2)若利用平抛运动规律进行验证：①斜槽末端的切线必须水平；②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；③选质量较大的小球作为入射小球；④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变．考点一 教材原型实验考向1 研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒例1 (2022·全国甲卷·23)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究．让质量为m 1的滑块A 与质量为m 2的静止滑块B 在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A 和B 的速度大小v 1和v 2，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞．完成下列填空：(1)调节导轨水平；(2)测得两滑块的质量分别为0.510 kg 和0.304 kg.要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为________ kg 的滑块作为A ；(3)调节B 的位置，使得A 与B 接触时，A 的左端到左边挡板的距离s 1与B 的右端到右边挡板的距离s 2相等；(4)使A 以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B 碰撞，分别用传感器记录A 和B 从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t 1和t 2；(5)将B 放回到碰撞前的位置，改变A 的初速度大小，重复步骤(4)．多次测量的结果如下表所示；1 2 3 4 5 t 1/s 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 t 2/s 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 k ＝v 1v 20.31k 20.330.330.33(6)表中的k 2＝________(保留2位有效数字)； (7)v 1v 2的平均值为______(保留2位有效数字)； (8)理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由v 1v 2判断．若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则v 1v 2的理论表达式为__________________(用m 1和m 2表示)，本实验中其值为________________(保留2位有效数字)，若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A 与滑块B 在导轨上的碰撞为弹性碰撞． 答案 (2)0.304 (6)0.31 (7)0.32(8)v 1v 2＝m 2－m 12m 10.34 解析 (2)用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，碰后运动方向相反，故选质量为0.304 kg 的滑块作为A .(6)由于两段位移大小相等，根据表中的数据可得k 2＝v 1v 2＝t 2t 1＝0.210.67＝0.31.(7)v 1v 2的平均值为k ＝0.31＋0.31＋0.33＋0.33＋0.335＝0.32. (8)弹性碰撞时满足动量守恒和机械能守恒，可得m 1v 0＝－m 1v 1＋m 2v 2 12m 1v 02＝12m 1v 12＋12m 2v 22 联立解得v 1v 2＝m 2－m 12m 1，代入数据可得v 1v 2＝0.34.考向2 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒例2 (2023·湖北武汉市模拟)用如图甲所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)关于本实验，下列说法中正确的是________． A ．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B ．轨道倾斜部分必须光滑 C ．轨道末端必须水平(2)图甲中O 点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上的位置S 点由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落点的位置(A 、B 、C 三点中的某个点)，然后把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上的位置S 点由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，用同样的方法找到两小球碰后平均落点的位置(A 、B 、C 三点中剩下的两个点)．实验中需要测量的有________． A ．入射小球和被碰小球的质量m 1、m 2 B ．入射小球开始的释放高度hC．小球抛出点距地面的高度HD．两球相碰前后平抛的水平位移OB、OA、OC(3)某同学在做上述实验时，测得入射小球和被碰小球的质量关系为m1＝2m2，两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图乙所示，他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC.该同学通过测量和计算发现，在实验误差允许范围内，两小球在碰撞前后动量是守恒的．①该同学要验证的关系式为__________________________________________________；②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式______________________是否成立．答案(1) AC(2)AD(3)①2(OC－OA)＝OB②OC＋OA＝OB解析(1)本实验只要确保轨道末端水平，从而确保小球离开轨道后做的是平抛运动即可，并不需要轨道光滑；另一方面，要确保放上被碰小球后，入射小球的碰前的速度大小保持不变，故要求从同一位置由静止释放入射小球，故选A、C.(2)验证动量守恒定律，必须测量质量和速度，由于入射小球、被碰小球离开轨道后的运动都是平抛运动，且平抛的竖直位移相同，故由x＝v02H可知，小球的水平位移x∝v0，故可g用水平位移的大小关系表示速度的大小关系，因此不需要测量H及入射小球开始的释放高度h，H只要保持不变就可以了，并不需要测量出来，故选A、D.(3) ①由题图乙可知，OA＝17.60 cm，OB＝25.00 cm，OC＝30.00 cm，代入质量关系，可知m1·OB≠m1·OA＋m2·OC但是m1·OC≈m1·OA＋m2·OB故OC才是入射小球碰前速度对应的水平位移，由动量守恒定律得m1·OC＝m1·OA＋m2·OB根据m1＝2m2解得2(OC－OA)＝OB②验证碰撞是否为弹性碰撞，则可以验证12＝12m1v1′2＋12m2v2′22m1v1即m1·OC2＝m1·OA2＋m2·OB2变形得m1·OC2－m1·OA2＝m2·OB2根据m1＝2m2则有2(OC－OA)(OC＋OA)＝OB2解得OC＋OA＝OB.考点二探索创新实验考向1实验装置的创新例3如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；④将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离．图中M、P、N三点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B的距离分别为s M、s P、s N.依据上述实验步骤，请回答下面问题：(1)两小球的质量m1、m2应满足m1________m2(填“>”“＝”或“<”)；(2)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中________点，m2的落点是图中________点；(3)用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式________________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；(4)若要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞，用实验中测得的数据来表示，只需比较________与________是否相等即可． 答案 (1)> (2)M N (3)m 1s P ＝m 1s M ＋m 2s N (4)m 1s P m 1s M ＋m 2s N解析 (1)为了防止入射小球碰撞后反弹，一定要保证入射小球的质量大于被碰小球的质量，故m 1>m 2；(2)碰撞前，小球m 1落在题图中的P 点，由于m 1>m 2，当小球m 1与m 2发生碰撞后，m 1的落点是题图中M 点，m 2的落点是题图中N 点；(3)设碰前小球m 1的水平初速度为v 1，当小球m 1与m 2发生碰撞后，小球m 1落到M 点，设其水平速度为v 1′，m 2落到N 点，设其水平速度为v 2′，斜面BC 与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得s M sin α＝12gt 2，s M cos α＝v 1′t ，联立解得v 1′＝gs M cos 2 α2sin α，同理可得v 2′＝gs N cos 2α2sin α，v 1＝gs P cos 2 α2sin α，因此只要满足m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′，即m 1s P ＝m 1s M ＋m 2s N .(4)如果小球的碰撞为弹性碰撞， 则满足12m 1v 12＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2代入以上速度表达式可得m 1s P ＝m 1s M ＋m 2s N 故验证m 1s P 和m 1s M ＋m 2s N 相等即可．考向2 实验方案的创新例4 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置．在足够大的水平平台上的A 点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面．当地重力加速度大小为g .采用的实验步骤如下：A ．在小滑块a 上固定一个宽度为d 的窄挡光片；B ．用天平分别测出小滑块a (含挡光片)和小球b 的质量m a 、m b ；C ．a 和b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧(与a 、b 不连接)，静止放置在平台上；D ．细线烧断后，a 、b 瞬间被弹开，向相反方向运动；E ．记录滑块a 通过光电门时挡光片的遮光时间t ；F ．小球b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h 及平台边缘铅垂线与B 点之间的水平距离s ；G ．改变弹簧压缩量，进行多次测量．(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为________ mm. (2)针对该实验装置和实验结果，同学们做了充分的讨论．讨论结果如下：①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a 、b 弹开后的动量大小相等，即________＝________(用上述实验所涉及物理量的字母表示)；②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为________(用上述实验所涉及物理量的字母表示)；③改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到x a 与1t 2的关系图像如图丙所示，图线的斜率为k ，则平台上A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数大小为________(用上述实验数据字母表示)．答案 (1)3.80 (2)①m a dt m b sg 2h②m a d 22t 2＋m b s 2g 4h ③d 22kg解析 (1)挡光片的宽度d ＝3 mm ＋16×0.05 mm ＝3.80 mm.(2)①要验证“动量守恒定律”，则应该验证m a v a ＝m b v b ，由滑块a 通过光电门可求v a ＝d t ，由b 球离开平台后做平抛运动，根据h ＝12gt 2，s ＝v b t ，整理可得v b ＝sg2h，因此需验证的表达式为m a dt＝m b sg 2h ；②弹性势能大小为E p ＝12m a v a 2＋12m b v b 2，代入数据整理得E p ＝m a d 22t2＋m b s 2g 4h ；③根据动能定理可得μmgx a ＝12m v a 2，而v a ＝d t ，联立整理得x a ＝d 22μg ·1t 2，故k ＝d 22μg ，可得平台A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数μ＝d 22kg.课时精练1．(2023·云南省昆明一中高三检测)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验，入射球与被碰球半径相同、质量不等，且入射球的质量大于被碰球的质量．(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图甲所示，则直径为________cm；(2)实验中，直接测定小球碰撞前、后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________(填选项前的字母)，间接地解决这个问题；A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移D．小球的直径(3)实验装置如图乙所示，先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，再把B 球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下．记录纸上的O点是铅垂线所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹，未放B球时，A球落地点是记录纸上的________点；放上B球后，B球的落地点是记录纸上的________点；(4)释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：OM＝13.10 cm，OP＝21.90 cm，ON＝26.04 cm.用天平称得入射小球A的质量m1＝16.8 g，被碰小球B的质量m2＝5.6 g．若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的表格填写完整．(结果保留三位有效数字)OP/m OM/m ON/m 碰前“总动量”p/(kg·m)碰后“总动量”p′/(kg·m)0.219 00.131 00.260 4 3.68×10－3______根据上面表格中的数据，你认为能得到的结论是____________________________；(5)实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是________．A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小答案(1)2.14(2)C(3)P N(4)3.66×10－3在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的“动量”守恒(5)C解析(1)球的直径d＝21 mm＋4×0.1 mm＝21.4 mm＝2.14 cm.(2)小球离开轨道后做平抛运动，因为小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球抛出的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，所以C 正确．(3)A球和B球相撞后，B球的速度增大，A球的速度减小，所以碰撞后A球的落地点距离O 点最近，B球的落地点距离O点最远，所以P点是未放B球时A球的落地点，N点是放上B 球后B球的落地点．(4)碰后“总动量”p′＝m1OM＋m2ON＝0.016 8×0.131 0 kg·m＋0.005 6×0.260 4 kg·m ≈3.66×10－3 kg·m则可知碰撞前、后“总动量”近似相等，在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的“动量”守恒．(5)入射小球的释放点越高，入射球碰撞前的速度越大，相撞时内力越大，阻力的影响相对越小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减小测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，C正确．2．某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图甲所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用的电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以补偿阻力．(1)若已得到打点纸带，测得各计数点间距如图乙所示，A为运动起始的第一点，则应选________段来计算A车的碰前速度，应选________段来计算A车和B车碰后的共同速度．(以上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)已测得小车A 的质量m 1＝0.40 kg ，小车B 的质量m 2＝0.20 kg ，由以上测量结果可得，碰前总动量为______ kg·m/s ；碰后总动量为____ kg·m/s(结果保留小数点后3位)．由上述实验结果得到的结论是：________________________________________________________.答案 (1)BC DE (2)0.420 0.417 A 、B 碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒 解析 (1)小车A 碰前运动稳定时做匀速直线运动，所以选择BC 段计算A 碰前的速度；两小车碰后粘在一起仍做匀速直线运动，所以选择DE 段计算A 和B 碰后的共同速度．(2) 碰前小车A 的速度为v 0＝BC t ＝0.105 05×0.02m/s ＝1.050 m/s 则碰前两小车的总动量为p ＝m 1v 0＋0＝0.40×1.050 kg·m/s ＝0.420 kg·m/s碰后两小车的速度为v ＝DE t ＝0.069 55×0.02m/s ＝0.695 m/s 则碰后两小车的总动量为p ′＝(m 1＋m 2)v ＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s由上述实验结果得到的结论是：A 、B 碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒．3．(2023·福建福州市模拟)某地中学生助手设计了一个实验演示板做“探究碰撞中的不变量”的实验，主要实验步骤如下：①选用大小为120 cm ×120 cm 的白底板竖直放置，悬挂点为O ，并标上如图所示的高度刻度；②悬挂点两根等长不可伸长的细绳分别系上两个可视为质点的A 摆和B 摆，两摆相对的侧面贴上双面胶，以使两摆撞击时能合二为一，以相同速度一起向上摆；③把A 摆拉到右侧h 1的高度，释放后与静止在平衡位置的B 摆相碰．当A 、B 摆到最高点时读出摆中心对应的高度h 2；回答以下问题：(1)若A 、B 两摆的质量分别为m A 、m B ，则验证动量守恒的表达式为________(用上述物理量字母表示)．(2)把A 摆拉到右侧的高度为0.8 m ，两摆撞击后一起向左摆到的高度为0.2 m ，若满足A 摆质量是B 摆质量的________倍，即可验证系统动量守恒，从而可以得出A 摆碰前初动能为碰后两摆损失机械能的________倍．答案 (1)m A h 1＝(m A ＋m B )h 2(2)1 2解析 (1)由机械能守恒定律可得m A gh 1＝12m A v 12，得碰前速度v 1＝2gh 1，由(m A ＋m B )gh 2＝12(m A ＋m B )v 22，得碰后速度v 2＝2gh 2，根据动量守恒可知需要验证的表达式为m A h 1＝(m A ＋m B )h 2.(2)把数据代入上述验证表达式可得m A ＝m B ，即若满足A 摆的质量是B 摆的质量的1倍，即可验证系统动量守恒；根据动量守恒定律有m A v 1＝(m A ＋m B )v 2，根据能量守恒定律有12m A v 12＝12(m A ＋m B )v 22＋ΔE ，联立解得ΔE ＝14m A v 12，即A 摆碰前初动能为碰后两摆损失机械能的2倍．4．(2023·云南省昆明一中模拟)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律．在图(a)中，气垫导轨上有A 、B 两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与连接打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间．实验测得滑块A (包括弹簧片)的质量m 1＝0.310 kg ，滑块B (包括弹簧片和遮光片)的质量m 2＝0.108 kg ，遮光片的宽度d ＝1.00 cm ，打点计时器所用交流电的频率f ＝50.0 Hz.将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰．碰后光电计时器显示的时间为Δt B ＝3.500 ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示．根据图(b)中所标数据，可分析推断出碰撞发生在________间， A 滑块碰撞前的速度为________ m/s ，B 滑块碰撞前的速度为________ m/s, A 滑块碰撞后的速度为________ m/s ，B 滑块碰撞后的速度为________ m/s.(结果保留三位有效数字)答案 EF 2.00 0 0.970 2.86解析 由于A 滑块与气垫导轨间的摩擦力非常小，所以除了碰撞过程，A 滑块运动过程因摩擦力产生的加速度非常小，在相同时间内相邻位移的差值也非常小，根据图(b)中所标数据，可看出只有EF间的位移相比相邻间的位移变化比较明显，故碰撞发生在EF间；A滑块碰撞前的速度为v A＝x FGT ＝4.00×10－20.02m/s＝2.00 m/s, B滑块碰撞前的速度为0，A滑块碰撞后的速度为v A′＝x DET ＝1.94×10－20.02m/s＝0.970 m/s，B滑块碰撞后的速度为v B′＝dΔt B＝1.00×10－23.500×10－3m/s≈2.86 m/s.5．某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平；②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘．将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P；③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3.(1)下列说法正确的是________．A．小球a的质量一定要大于小球b的质量B．弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑C．步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同D．把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平(2)本实验必须测量的物理量有________．A．小球的半径rB．小球a、b的质量m1、m2C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3(3)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒．答案 (1)AD (2)BD (3)m 1h 2＝m 1h 3＋m 2h 1解析 (1)小球a 的质量一定要大于小球b 的质量，以防止入射球碰后反弹，选项A 正确；弹簧发射器的内接触面及桌面不一定要光滑，只要a 球到达桌边时速度相同即可，选项B 错误；步骤②③中入射小球a 的释放点位置不一定相同，但是步骤③④中入射小球a 的释放点位置一定要相同，选项C 错误；把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平，选项D 正确．(2)小球离开桌面右边缘后做平抛运动，设其水平位移为L ，则小球做平抛运动的时间t ＝L v 0小球的竖直位移h ＝12gt 2 联立解得v 0＝L g 2h碰撞前入射球a 的水平速度v 1＝L g 2h 2碰撞后入射球a 的水平速度v 2＝L g 2h 3碰撞后被碰球b 的水平速度v 3＝Lg 2h 1 如果碰撞过程系统动量守恒，则m 1v 1＝m 1v 2＋m 2v 3即m 1·Lg 2h 2＝m 1·L g 2h 3＋m 2·L g 2h 1， 整理得m 1h 2＝m 1h 3＋m 2h 1 则要测量的物理量是：小球a 、b 的质量m 1、m 2和小球在木板上的压痕P 1、P 2、P 3分别与P 之间的竖直距离h 1、h 2、h 3，故选B 、D. (3)由以上分析可知当满足关系式m 1h 2＝m 1h 3＋m 2h 1时，则证明a 、b 两球碰撞过程中动量守恒．。