动量守恒定律的验证
1.4 实验：验证动量守恒定律(教学课件)
思考与讨论：
以上两个实验方案是常见的两种方法，根据你所学的知识， 并结合前面所提供的实验器材，你还可以设计出哪些实验方案， 实现对动量守恒定律的验证？
一新、课实讲验授验证动量守恒定律 实验方案三、打点计时器测速验证动量守恒 实验方案四、单摆测速验证动量守恒
实验方案五、频闪照片测速验证动量守恒
二课、堂课小堂结小结 验证动量守恒定律
（1）实验思路： 利用一维内力远大于外力碰撞的方式，验证动量守恒
（2）数据测量：由m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'知，需测质量和速度
①气垫导轨光电门法 （3）实验方案
②平抛运动替代法
（2）两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮 泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块 连成一体运动。如果在两个滑块的碰撞端分 别贴上尼龙拉扣，碰撞时它们也会连成一体。
一新、课实讲验授验证动量守恒定律
3.实验研究方式: （3）原来连在一起的物体由于有相互斥力而分开，这也是一种碰撞，例如在两个滑 块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断 细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动。 4.实验演示：
新教材人教版 物理（高中选择性必修第一
册）
第一章 动量守恒定律
第4节 验证动量守恒定律
回新顾课复引习入与课堂引入
1.系统动量守恒的条件是什么？
(1)系统不受外力；(理想条件)
(2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件) (3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计， 因而系统动量近似守恒；(近似条件） (4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中 的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件)
1.4实验：验证动量守恒定律
A
C
B
(4)在本实验中，验证动量守恒的式子是下列选项中的________．
A．ma·OC＝ma·OA＋mb·OB
B．ma·OB＝ma·OA＋mb·OC
C．ma·OA＝ma·OB＋mb·OC
【解析】：(1)小球离开轨道后应做平抛运动，所以在安装实验器材时斜槽的末
个计数点，已将各计数点之间的距离标在图乙上。
（1）图中数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车P碰撞前的速度大小，则应选 BC 段；计
算小车P和Q碰后的速度大小应选 DE 段。（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）
（2）测得小车P的质量m1 ＝0.4kg，小车Q的质量m2＝0.2kg，根据纸带数据，碰前两小车的
端必须保持水平，才能使小球做平抛运动．
(2)为防止在碰撞过程中入射小球被反弹，入射小球a的质量ma应该大于被碰小球
b的质量mb.为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径应相等．
(3)由题图甲所示装置可知，小球a和小球b相碰后，根据动量守恒和能量守恒可
知小球b的速度大于小球a的速度．由此可判断碰后小球a、b的落点位置分别为A点、
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到小球m1、小球m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
【答案】：(1)C (2)ADE
(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测量，即v＝ x
t
OM
＝ 1 gt2知，每次竖直高度相等，平抛时间相等．即m1 t ＝m1 ON＋m2
t
2
可得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，故只需测射程，C项正确．
动量守恒定律在碰撞中的实验验证
动量守恒定律在碰撞中的实验验证动量守恒定律是物理学中的一条基本定律，它表明在一个封闭系统中，系统的总动量保持不变。
这意味着如果没有外力作用于系统，系统中物体的总动量在碰撞前后保持相等。
为了验证动量守恒定律在碰撞中的实际应用，我们进行了一系列实验。
实验用到的设备包括两个小球和一个平衡台，其中每个小球都可以沿着平衡台的轨道移动。
我们将分别称这两个小球为小球A和小球B。
首先，我们将小球A放在平衡台的一端，小球B放在另一端。
接下来，我们以一定的速度将小球A推向小球B。
当两个小球碰撞时，我们记录下它们各自的质量和速度，并计算出它们的动量。
然后，我们重复这个实验多次，以获取更多的数据。
通过分析实验数据，我们发现在碰撞前后，小球A和小球B的总动量之和保持不变。
即使在碰撞过程中，小球A和小球B的相对速度发生了变化，它们之间传递的动量是相互抵消的，保持总动量不变。
在实验中，我们还发现了一些有趣的现象。
例如，当两个小球质量相等且初始速度相等时，它们在碰撞后的速度也将相等。
这是因为动量守恒定律要求碰撞前后的总动量保持不变，而两球的质量和速度相等意味着它们的动量相等。
此外，通过改变小球的质量和速度，我们还观察到当碰撞发生时，较大质量的小球的速度减小，而较小质量的小球的速度增加。
这是由于动量守恒定律的影响，当两个物体碰撞时，动量沿着方向相反的原则进行传递，因此较大质量的小球会将一部分动量传递给较小质量的小球。
通过这些实验验证，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞中得到了实验的验证。
这一定律在物理学中具有广泛的应用，不仅可以用于解释碰撞过程中的现象，还可以用于设计和分析各种力学系统。
总结起来，动量守恒定律是一个重要的物理学定律，它在碰撞中得到了实验的验证。
通过实验观察和分析数据，我们发现碰撞前后物体的总动量保持不变。
这一定律的应用不仅可以帮助我们理解碰撞现象，还可以用于解决力学问题和设计力学系统。
验证动量守恒定律实验结论
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。
动量守恒通过实验验证动量守恒定律
动量守恒通过实验验证动量守恒定律动量守恒是物理学中的一个基本定律，它指出在一个完全封闭系统中，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。
这个定律广泛应用于物理学、工程学和其他相关领域。
下面我们来看一些实验，证明动量守恒定律的有效性。
第一个实验是汽车碰撞实验。
假设有两辆质量相等的汽车，一个以20米/秒的速度向另一个静止的汽车撞击。
在撞击的瞬间，两辆汽车的动量总和为零。
根据动量守恒定律，撞击后两辆汽车的总动量仍然为零。
因此，当撞击发生时，被撞的汽车将会被推动，而撞击的汽车将停下来。
这个实验直观地证明了动量守恒定律的效果。
第二个实验是弹球撞击实验。
我们可以使用两个弹球进行这个实验，一个较大，一个较小。
当一个弹球以一定的速度撞击另一个弹球时，根据动量守恒定律，撞击前后的总动量应该是相等的。
表现在实验中，当较大的弹球撞击较小的弹球时，较大的弹球会反弹向后，而较小的弹球会向前移动。
虽然每个弹球的个体动量发生了变化，但总动量保持不变，验证了动量守恒定律。
除了物体之间的碰撞实验，我们还可以进行流体流动实验来证明动量守恒定律。
例如，在水管中有一个突然收缩的区域，水流通过该区域时，水流速度会增加，但密度减小。
根据质量守恒定律，质量在流动过程中是不会发生变化的，因此水流速度增加时，其密度会减小以保持动量守恒。
这个实验进一步验证了动量守恒定律的有效性。
动量守恒定律的实验验证不仅仅局限于上述几个实验，实际上在日常生活和科学实验中，我们可以找到许多例子来证明这个定律的正确性。
例如，击球运动中的球击打后的反弹运动，弹簧的弹性变形和恢复等都可以通过实验验证动量守恒定律。
动量守恒定律的实验验证为我们深入理解物理学提供了基础。
通过观察和记录物体之间相互作用的变化，在实验中我们可以看到动量守恒定律适用于各种情况。
这个定律指导我们研究自然界中各种现象，并在我们日常生活和工程实践中应用。
因此，动量守恒定律和通过实验验证它的方法，对于我们深入理解物理学和解决实际问题都具有重要意义。
第4节 实验：验证动量守恒定律 教学设计
第4节实验：验证动量守恒定律一、实验目的验证碰撞中的动量守恒．二、实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否相等．三、实验器材方案一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒气垫导轨、光电计时器、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．方案二研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板．四、实验步骤方案一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒(1)测质量：用天平测出滑块质量．(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(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向)．(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案二研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒(1)先用天平测出入射小球、被碰小球质量m1、m2.(2)按如图所示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线水平，调节实验装置使两小球碰撞时处于同一水平高度，且碰撞瞬间入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保两小球正碰后的速度方向水平．(3)在地上铺一张白纸，在白纸上铺放复写纸．(4)在白纸上记下重垂线所指的位置O，它表示入射小球碰前的位置．(5)先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，重复10次，用圆规画尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，圆心就是入射小球发生碰撞前的落地点P.(6)把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度滚下，使它们发生正碰，重复10次，从上一步骤求出入射小球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N.(7)过O和N在纸上作一直线．(8)用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度．热点一对实验原理与操作的考查【例1】在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置：(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则________．A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1＝r2D．m1<m2，r1＝r2(2)若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中一定需要的是________．A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧测力计E．秒表(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为__________________．(用装置图中的字母表示)[解析](1)为防止反弹造成入射小球返回斜槽，要求入射小球质量大于被碰小球质量，即m1>m2；为使入射小球与被碰小球发生对心碰撞，要求两小球半径相同，故C正确．(2)设入射小球为a，被碰小球为b，a球碰前的速度为v1，a、b相碰后的速度分别为v1′、v2′.由于两球都从同一高度做平抛运动，当以运动时间为一个计时单位时，可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度．因此，需验证的动量守恒关系m1v1＝m1v1′＋m2v2′可表示为m1x1＝m1x1′＋m2x2′.所以需要直尺、天平，而无须弹簧测力计、秒表．由于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的，两球的半径不必测量，故无须游标卡尺．(3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N.[答案](1)C(2)AC(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N[针对训练1]某同学用如图所示的实验装置验证动量守恒定律．(1)若入射小球的质量为m1、半径为r1，被碰小球的质量为m2、半径为r2，则要求m1________ m2，r1________ r2.(均选填“>”“<”或“＝”)(2)为完成本实验，需要的测量工具有____________________________．(填选项前的字母)A．弹簧测力计B．刻度尺C．天平D．打点计时器(3)若关系式_______________________________________________(用m1、m2及图中的字母表示)成立，则表示碰撞过程中动量守恒．解析：(1)为了保证碰后两球都向前运动，且发生正碰，所以m1>m2，r1＝r2.(2)为了完成实验，由动量守恒定律可得m1v0＝m1v1＋m2v2，所以需要测量两球质量，需要用天平，要测量碰撞前后的速度，需要测量长度，所以也需要刻度尺，A、D错误，B、C正确．(3)由动量守恒定律可得m1v0＝m1v1＋m2v2又因为小球竖直方向的高度相同，所以小球运行的时间相等，即可得m1·OP ＝m1·OM＋m2·ON.答案：(1)>＝(2)BC(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON热点二对实验步骤及数据处理的考查【例2】某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通光电计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt 1＝10.01 ms ，通过光电门2的挡光时间Δt 2＝49.99 ms ，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt 3＝8.35 ms ；⑧测出挡光片的宽度d ＝5 mm ，测得滑块1的质量为m 1＝300 g ，滑块2(包括弹簧)的质量为m 2＝200 g ；(2)数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：a ．_______________________________________________________________；b ．_____________________________________________________________. ②碰撞前滑块1的速度v 1为________ m/s ；碰撞后滑块1的速度v 2为________ m/s ，滑块2的速度v 3为________ m/s ；(结果保留2位有效数字)③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．(至少回答2个不变量)a ．_______________________________________________________________；b ．_____________________________________________________________.[解析] (2)①a.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b ．保证两个滑块的碰撞是一维的．②滑块1碰撞之前的速度v 1＝d Δt 1＝5×10－310.01×10－3m/s ≈0.50 m/s ； 滑块1碰撞之后的速度v 2＝d Δt 2＝5×10－349.99×10－3m/s ≈0.10 m/s ； 滑块2碰撞后的速度v 3＝d Δt 3＝5×10－38.35×10－3m/s ≈0.60 m/s. ③a.系统碰撞前后总动量不变．原因：系统碰撞之前的动量m 1v 1＝0.15 kg·m/s ，系统碰撞之后的动量m 1v 2＋m 2v 3＝0.15 kg·m/s.b ．碰撞前后总动能不变．原因：碰撞前的总动能E k1＝m 1v 212＝0.037 5 J ，碰撞之后的总动能E k2＝m 1v 222＋m 2v 232＝0.037 5 J ，所以碰撞前后总动能相等．[答案] (2)①a.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差 b ．保证两个滑块的碰撞是一维的②0.50 0.10 0.60③a.碰撞前后总动量不变，理由见解析b ．碰撞前后总动能不变，理由见解析[针对训练2] 利用气垫导轨通过闪光照相进行“验证动量守恒定律”的实验．(1)实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大，应选图甲中的________(选填“a”或“b”)，若要求碰撞动能损失最小，则应选图甲中的________(选填“a”或“b”)．(图a 两滑块分别装有弹性圈，图b 两滑块分别装有撞针和橡皮泥)(2)某次实验时碰撞前B 滑块静止，A 滑块匀速向B 滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图乙所示．已知相邻两次闪光的时间间隔为T ，在这4次闪光的过程中，A 、B 两滑块均在0～80 cm 范围内，且第1次闪光时，滑块A 恰好位于x ＝10 cm 处．若A 、B 两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻，A 、B 两滑块质量比m A ∶m B ＝________.解析：(1)若要求碰撞时动能损失最大，则需两滑块碰撞后结合在一起，故应选图甲中的b；若要求碰撞时动能损失最小，则应使两滑块发生弹性碰撞，即选图甲中的a.(2)由图乙可知，第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm 处，第2次A 在x＝30 cm处，第3次A在x＝50 cm 处，碰撞在x＝60 cm处．从第3次闪光到碰撞的时间为T2，则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T时刻．设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为v2，B的速度为v，向右为正方向，根据动量守恒定律可得m A v＝－m A·v2＋m B·v，解得m Am B＝23.答案：(1)b a(2)2.5T2∶3热点三创新实验【例3】某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动．然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图1所示．在小车甲后连着纸带，打点计时器的打点频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．,图1)(1)若已得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距并标在纸带上，A为运动起始的第一点，则应选__________________段计算小车甲的碰前速度，应选__________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)．,图2)(2)已测得小车甲的质量m甲＝0.40 kg，小车乙的质量m乙＝0.20 kg，由以上测量结果，可得碰前m甲v甲＋m乙v乙＝________kg·m/s；碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝________kg·m/s.(3)通过计算得出的结论是______________________________．[解析](1)观察打点计时器打出的纸带，点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段，CD段点迹不均匀，故CD应为碰撞阶段，甲、乙碰撞后一起匀速直线运动，打出间距均匀的点，故应选DE段计算碰后共同的速度．(2)v甲＝x BCΔt＝1.05 m/s，v′＝x DEΔt＝0.695 m/sm甲v甲＋m乙v乙＝0.420 kg·m/s碰后，m甲v甲′＋m乙v乙′＝(m甲＋m乙)v′＝0.60×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s.(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的动量守恒．[答案](1)BC DE(2)0.4200.417(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的动量守恒[针对训练3]某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”．实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平．其实验步骤如下：A．用天平测出滑块A、B的质量m A、m B；B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态；C．剪断细线，滑块A、B离开弹簧后，均沿光滑操作台的台面运动，最后都滑落台面，记录A、B滑块的落地点P1、P2；D．用刻度尺测出水平地面的落地点P1、P2距操作台边缘的水平距离x1、x2；E．用刻度尺测出操作台面距水平地面的高度h；F．查得当地的重力加速度大小为g.根据其实验步骤，回答下列问题：(1)如果滑块A、B组成的系统水平方向动量守恒，须满足的关系是____________________________________________________________________ ______________________________________________(用测量量表示)．(2)如果滑块A、B组成的系统水平动量守恒，则在步骤D中，若测量出x1>x2，那么A、B的质量关系m A________(选填“>”“＝”或“<”)m B.(3)该装置也可以验证机械能守恒定律．已知剪断细线前，弹簧的弹性势能为E.如果滑块A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，须满足的关系是________(用测量量表示)．解析：(1)取滑块A的初速度方向为正方向，两滑块质量和平抛初速度分别为m A、m B、v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t.根据动量守恒定律得，0＝m A v1－m B v2，又v1＝x1t ，v2＝x2t，代入得到m A x1＝m B x2.(2)因为m A x1＝m B x2，若x1>x2，所以m A<m B.(3)根据机械能守恒定律，弹簧处于压缩状态时的弹性势能等于两滑块弹出时的动能，所以E＝12m A v 21＋12m B v22，由h＝12gt2，可以得到t＝2h g，所以v1＝x1t＝x12hg ，v2＝x2t＝x22hg，代入上式后得E＝g4h()m A x21＋m B x22.答案：(1)m A x1＝m B x2(2)<(3)E＝g4h()m A x21＋m2B x2(建议用时：25分钟)[基础巩固练]1．某实验小组采用如图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验．在水平桌面上放置气垫导轨，导轨上安装光电计时器1和光电计时器2，带有遮光片的滑块A 、B 的质量分别为m A 、m B ，两遮光片沿运动方向的宽度均为d .实验过程如下：①调节气垫导轨成水平状态；②轻推滑块A ，测得滑块A 通过光电计时器1的遮光时间为t 1；③滑块A 与滑块B 相碰后，滑块B 和滑块A 先后经过光电计时器2的遮光时间分别为t 2和t 3.(1)实验中为确保两滑块碰撞后滑块A 不反向运动，则m A 、m B 应满足的关系为m A ________(选填“大于”“等于”或“小于”)m B .(2)碰前滑块A 的速度大小为______________________________．(3)利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为__________________________________________________________．解析：(1)滑块A 和滑块B 发生碰撞，用质量大的滑块A 碰质量小的滑块B ，则不会发生反弹，所以m A >m B .(2)滑块经过光电计时器时挡住光的时间极短，则平均速度可近似替代滑块的瞬时速度，则碰前滑块A 的速度为v A ＝d t 1. (3)碰后滑块A 的速度v A ′＝d t 3碰后滑块B 的速度v B ′＝d t 2由动量守恒定律得m A v A ＝m A v A ′＋m B v B ′化简可得m A t 1＝m A t 3＋m B t 2. 答案：(1)大于 (2)d t 1 (3)m A t 1＝m A t 3＋m B t 22．如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O 点，O 点下方桌子的边缘有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高．将球1拉到A 点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c.(1)还需要测量的量是__________________、__________________和__________________．(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为______________________________________.(忽略小球的大小)解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度h0就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量m2和立柱高h、桌面离水平地面的高度h0就能求出弹性球2的动量变化．(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程2m1a－h＝2m1b－h＋m2ch0＋h.答案：(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面离水平地面的高度h0(2)2m1a－h＝2m1b－h＋m2ch0＋h[综合提升练]3．用如图所示的装置验证动量守恒定律．质量为m A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m B的钢球B放在离地面高度为h的小支柱N上，O点到A球球心的距离为l，使悬线在A球释放前张紧，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰好与B球正碰，碰撞后A球把轻质指针OC由竖直位置推移到与竖直线夹角β处，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α不变，多次重复上述实验，白纸上记录了多个B球的落点．已知重力加速度为g.(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒，除了测量质量m A、m B，夹角α、β，高度h的数据外，还应测量____________、____________等物理量．(2)用测量到的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量分别为：p A＝____________，p A′＝______________，p B＝____________，p B′＝__________．解析：(1)实验过程中需要求出两小球碰撞前后的动量，因此需要知道小球的质量与速度，小球的速度可以由动能定理与平抛运动知识求得，因此该实验需要测量的物理量有：小球的质量m A、m B，倾角α与β，球B飞出时的高度h，线长l，水平位移s.(2)小球A下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得m A gl(1－cos α)＝12m A v 2A－0解得v A＝2gl（1－cos α），则p A＝m A v A＝m A2gl（1－cos α）小球A与小球B碰撞后继续运动，A碰后到达最左端，机械能守恒，由机械能守恒定律得－m A gl(1－cos β)＝0－12m A v A′2解得v A′＝2gl（1－cos β）故p A′＝m A v A′＝m A2gl（1－cos β），碰撞前B球动量为0，碰撞后B球做平抛运动，水平方向s＝v B′t，竖直方向h＝12gt2，解得v B′＝s g2h，则碰后B球的动量p B′＝m B v B′＝m B s g2h.答案：(1)水平位移s线长l(2)m A2gl（1－cos α）m A2gl（1－cos β）0m B s g 2h。
用气垫导轨验证动量守恒定律
物理实验室讲义验证动量守恒定律实验目的:实验原理：1.J12007型号智能数字计时器S2功能介绍:测量间隔时间功能。
对任意一个光电门进行第一次挡光，仪器开始计时，第二次挡光停止计时。
用挡光框(气垫导轨配备的凹槽形或矩形框片)多次通过任意一个光电门进行挡光，屏幕依次分别显示出挡光间隔时间。
按动存储数据按键可在屏幕上依次显示出10组每次挡光的次序和挡光的间隔时间。
S为计时单位:秒。
2.本实验配套的智能数字计时器,其“功能选择”开关置于“S2”档(测时间间隔档)位置；每次实验开始时需“置零”,立刻数字显示为“0”。
3.“M"功能介绍：有储数据:仪器的测量时间数据存错显示按键,按动一次可依次提取显示一组时间数据。
4.实验的方法是用一个质量较大的滑行器碰撞个静止的质量较小的滑行器。
，利用数字计时器测定两个滑块通过的速度，看碰撞前后两滑块的动量是否相等。
实验器材：J2125型号气垫导轨、J12007型号智能数字计时器、滑块x2、橡皮泥等相关配套器件实验步骤一、弹性碰撞中的动量守恒实验步骤:1.将数字计时器的A、B光电门放于导轨的30及80厘米处。
2.在1*滑行器上装上四个加重块及两个碰撞又，在叉上装一橡皮圈。
两个滑行器上都插上间距为5厘米的挡光框。
3.置滑行器2于60厘米处，使其其静止，滑行器1在末端(放在115厘米处)作为起点，用手推一下滑行器1，使之首先通过B光电门，向滑行器2碰撞，碰撞后滑行器2运动，先通过A光电门，随后滑行器1也通过A光电门，迅速记下滑行器通过相应的光电门时的时间t1、t2、t3, 计算出相应的即时速度V1、V2、V3。
4.记下两滑行器各自的总重量，m1及m2,如果m1V1 =m2V2+m1V3参考示例：m1=409.490克m2= 225.620克L=5.00 厘米二、验证完全非弹性碰撞动量守恒守恒实验步骤:1.将数字计时器的光电输入装置A及B放于导轨的40cm及90cm处。
动量守恒定律的证明
动量守恒定律的证明动量守恒定律是物理学中的重要定律之一，它表明在没有外力作用的封闭系统中，总动量保持不变。
本文将从理论和实际角度证明动量守恒定律。
一、理论证明1. 动量的定义动量（p）定义为物体的质量（m）乘以其速度（v），即p=mv。
2. 动量变化与力的关系根据牛顿第二定律，力（F）等于质量（m）乘以加速度（a），即F=ma。
结合动量的定义，可以推导出力与动量变化的关系：F=m(v-u)/t，其中v和u分别表示物体的末速度和初速度，t表示时间。
3. 动量守恒定律的表述在封闭系统内，如果没有外力作用，则系统的总动量不会改变，即Σp=Σ(mv)。
二、实际证明动量守恒定律可以通过多种实际情况进行证明。
1. 弹性碰撞考虑两个弹性碰撞的小球，它们的质量分别为m₁和m₂，初速度分别为v₁和v₂。
根据动量的定义，碰撞前的总动量为p₁=m₁v₁+m₂v₂。
假设碰撞后两个小球的速度分别变为v₁'和v₂'，则碰撞后的总动量为p₂=m₁v₁'+m₂v₂'。
根据动量守恒定律，p₁=p₂，即m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'。
2. 火箭推进原理根据牛顿第三定律，推进火箭的燃料燃烧产生的热气会以极高的速度向后喷射。
燃料喷射的动量变化与火箭整体的动量变化相互抵消，从而保持火箭的总动量不变。
3. 跳水运动在跳水运动中，跳水员从起跳台上跃入水中。
由于没有外力作用，跳水员在空中的动量等于水中的动量，从而保持了总动量的守恒。
综上所述，动量守恒定律可以通过理论推导和实际情况的验证得到证明。
它对于研究和解释物体运动的特性具有重要意义，同时也为我们理解和应用自然界的运动现象提供了基础。