动量定律测试实验(发学生)
验证动量守恒定律实验19706
验证表达式： m1.OP=m1.OM + m2O'N
保证“水平”和“正碰”及
正确测量三个落点的相对位置P、
M、2N02是1/11实/14 验成败的关键．
2
m1.OP=m1.OM+m2O' N
二、实验器材
斜槽，两个大小相等、质量不同的小球，重锤线，复写纸
白纸，__天___平___、__刻__度__尺___，游标卡尺、圆规等．
2021/11/14
3
四、实验操作
1.用天平测出两个小球的质量m1、m2. 选质量大的作为入射球m1. 2.按图所示安装好实验装置，使斜槽
的末端_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___.
3.在地上铺一张白纸，白纸上铺放复
写纸，当小球落在复写纸上时，便在
A、小球每次都能水平飞出槽口
B
B、小球每次都以相同的速度飞出槽口
C、小球在空中飞行的时间不变
D、小球每次都能对心碰撞
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14
4.在本实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末 端点的切线保持水平，这样做的目的是为了使
A、入射球得到较大的速度
B
B、入射球与被碰小球对心碰撞后的速度为水平 方向
(2)实验中必须测量的物理量是___A__F_____．
A．小球的质量m1和m2 C．小球半径R1和R2 E．桌面离地面的高度H
B．小球起始高度h D．小球起飞的时间t F．小球飞出的水平距离s
79.. 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，设法使小车 A 做 匀速直线运动，然后与原来静止的小车 B 相碰并粘在一
动量守恒定律相关实验(解析版)
、
。 (填落点位置的标记字母)
【答案】 10.5
A
M
P
【详解】(1) [1] 观察主尺的单位为 cm，读出主尺的读数是 10mm，游标尺上的第五条刻度线与主尺上
的刻度线对齐，其读数为 0.5mm，结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为
D = 10mm + 0.1 × 5mm = 10.5mm
(2) [2]ABC．首先考查在实验的过程中，需要小球 A 两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相
mv21
v0= 2μgs0 (3) [3] 同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分别为
v1= 2μgs1
·1·
若动量守恒，则满足
v2= 2μgs2
整理可得
m1v0= m1v1+m2v2
s0 - s1 = m2
s2
m1
(4) [4] 由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的
是 1，写出一条产生这种误差可能的原因
。
【答案】 一元
2μgs0
m2 m1
见解析
【详解】(1) [1] 根据题意可知，甲与乙碰撞后没有反弹，可知甲的质量大于乙的质量，甲选用的是一元
硬币；
(2) [2] 甲从 O 点到 P 点，根据动能定理
解得碰撞前，甲到 O 点时速度的大小
-μm1gs0= 0 -
1 2
比值不是 1，写出一条产生这种误差可能的原因有：
1.测量误差，因为无论是再精良的仪器总是会有误差的，不可能做到绝对准确；
2.碰撞过程中，我们认为内力远大于外力，动量守恒，实际上碰撞过程中，两个硬币组成的系统合外力 不为零。
2 (2022·天津·高考真题) 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。 A、B 为两个直径相同的小球。实验时，不放 B，让 A 从固定的斜槽上 E 点自由滚下，在水平面上得到一个 落点位置；将 B 放置在斜槽末端，让 A 再次从斜槽上 E 点自由滚下，与 B 发生正碰，在水平面上又得到两 个落点位置。三个落点位置标记为 M 、N 、P。
动量定理实验题
动量定理实验题
动量定理是物理学中的一个基本定律，它描述了一个物体所受的总动量变化等于作用在它上面的总外力的冲量。
实验题通常通过设计一些实验来验证动量定理。
以下是一个简单的动量定理实验题：
实验题目：动量定理验证
实验目的：通过实验验证动量定理。
实验器材：
1.平滑的轨道或滑块；
2.弹簧测力计或力传感器；
3.物块（可以是小球或其他形状）。
实验步骤：
1.将轨道或滑块安放在水平台面上，确保平稳不摇晃。
2.将弹簧测力计或力传感器固定在轨道的一端。
3.将物块放置在轨道的另一端，并用手将其推动，让物块沿轨
道运动。
4.在物块运动的过程中，记录弹簧测力计或力传感器所测得的
外力大小和方向。
实验结果分析：
1.根据实验记录得到物块在不同时间点的速度和所受外力的大
小。
2.使用动量定理的公式：Δp =
FΔt，计算物块的动量变化（Δp），其中 F 为外力大小，Δt
为作用时间。
3.比较计算得到的动量变化与实际物块的动量变化是否一致，
验证动量定理的正确性。
实验注意事项：
1.实验过程中要保证轨道或滑块平稳，减少摩擦的影响。
2.测力计或力传感器的读数要准确记录。
3.实验过程中需要注意安全，避免物块和测力设备受到损坏。
请注意，动量定理的实验可能需要更为精确的仪器和控制，上述仅为简单演示的实验示例。
在实际的物理实验中，需要仔细设计实验方案，确保实验结果的可靠性和准确性。
物理【实验】验证动量守恒定律
物理【实验】验证动量守恒定律1．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′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．2．实验器材方案一：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、橡皮泥等．方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥．方案四：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等．3．实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图所示)(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．(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：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图所示)(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图所示)(1)测质量：用天平测出两小车的质量．(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥．(3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动．(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v＝Δx/Δt 算出速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图所示)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。
动量定律实验实验报告
一、实验目的1. 验证动量守恒定律；2. 理解动量守恒定律的适用条件；3. 掌握实验数据采集和分析方法。
二、实验原理动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它表明在一个封闭系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变。
动量是物体的质量与速度的乘积，用公式表示为P=mv。
本实验通过验证两个滑块碰撞前后动量的变化，来验证动量守恒定律。
三、实验器材1. 气垫导轨；2. 滑块；3. 电子天平；4. 光电门；5. 数据采集器；6. 计算机；7. 软件分析系统。
四、实验步骤1. 将气垫导轨水平放置，调整滑块与光电门的位置，确保滑块通过光电门时的速度可以测量；2. 使用电子天平称量滑块的质量，记录数据；3. 将滑块放置在气垫导轨上，利用数据采集器测量滑块通过光电门的速度；4. 重复步骤3，记录多次实验数据；5. 撞击滑块，观察滑块碰撞前后的运动情况，并记录数据；6. 分析实验数据，验证动量守恒定律。
五、实验结果与分析1. 实验数据实验中，我们测量了两个滑块的质量、碰撞前后的速度，以及碰撞前后的动量。
以下为部分实验数据：滑块1质量：m1 = 0.2 kg滑块2质量：m2 = 0.3 kg碰撞前滑块1速度：v1 = 2 m/s碰撞后滑块1速度：v1' = 1 m/s碰撞后滑块2速度：v2' = 3 m/s2. 数据分析根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量应该保持不变。
我们可以通过以下公式来验证：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'将实验数据代入公式，得到：0.2 × 2 + 0.3 × 0 = 0.2 × 1 + 0.3 × 30.4 + 0 = 0.2 + 0.90.4 = 1.1由于实验数据存在误差，所以碰撞前后系统的总动量并不完全相等。
然而，从实验结果来看，动量守恒定律在本次实验中得到了较好的验证。
3. 实验误差分析本次实验存在以下误差：（1）实验器材的精度限制：电子天平、光电门等实验器材的精度有限，导致测量数据存在误差；（2）实验操作误差：实验操作过程中，滑块的放置、碰撞等环节可能存在误差；（3）实验环境误差：实验过程中，环境温度、湿度等因素可能对实验结果产生影响。
动量定理实验实验报告
一、实验目的1. 验证动量定理的正确性。
2. 掌握气垫导轨实验的基本操作。
3. 学习光电门测量速度的方法。
二、实验原理动量定理表明，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。
即：\[ F \cdot \Delta t = \Delta p \]其中，\( F \) 为合外力，\( \Delta t \) 为作用时间，\( \Delta p \) 为动量的变化量。
本实验通过测量滑块在气垫导轨上运动过程中的速度和加速度，以及作用在滑块上的合外力，验证动量定理的正确性。
三、实验器材1. 气垫导轨2. 滑块（上方安装有宽度为 \( d \) 的遮光片）3. 光电门（两个）4. 砝码盘和砝码5. 计算机及数据采集软件6. 秒表四、实验步骤1. 将气垫导轨水平放置，确保导轨的直线度和稳定性。
2. 将滑块放在气垫导轨上，确保滑块与导轨接触良好。
3. 将两个光电门安装在导轨上，间距为 \( L \)。
4. 将光电门与计算机相连接，打开数据采集软件。
5. 将砝码放在砝码盘上，通过砝码盘对滑块施加合外力。
6. 开启气垫导轨，使滑块从光电门 1 处开始运动，通过光电门 2 时记录下时间\( t_1 \) 和 \( t_2 \)。
7. 重复步骤 6，记录多组数据。
8. 关闭气垫导轨，将砝码盘上的砝码质量增加，重复步骤 6 和 7。
9. 对实验数据进行处理和分析。
五、数据处理1. 计算滑块通过光电门 1 和 2 的时间差 \( \Delta t \)：\[ \Delta t = t_2 - t_1 \]2. 计算滑块在光电门 1 和 2 之间的平均速度 \( v \)：\[ v = \frac{L}{\Delta t} \]3. 计算滑块所受合外力 \( F \)：\[ F = m \cdot a \]其中，\( m \) 为滑块的质量，\( a \) 为滑块的加速度。
4. 计算滑块的动量变化量 \( \Delta p \)：\[ \Delta p = m \cdot v \]5. 根据动量定理，计算合外力的冲量 \( I \)：\[ I = F \cdot \Delta t \]6. 对比 \( I \) 和 \( \Delta p \) 的数值，验证动量定理的正确性。
动量定理实验报告
动量定理实验报告一、引言在物理学中，动量定理是描述物体运动的重要定律之一。
动量定理的基本思想是，当作用在物体上的力产生改变时，物体的动量也会发生改变。
本次实验旨在通过实际操作验证动量定理，并探究动量与力的关系。
二、实验设备和方法•实验设备：–弹簧测力计–平滑桌面–弹簧驱动装置–轨道•实验方法：1.在轨道上设置一台弹簧驱动装置，并将弹簧测力计固定在装置上。
2.将待测物体放置在轨道上，并与弹簧测力计相连接。
3.利用弹簧驱动装置给物体一个初始冲击，记录下物体在冲击后的位移和弹簧测力计的示数。
4.根据实验数据，计算物体的动量和受到的外力大小。
三、实验结果1. 实验数据下表为实验过程中测量的部分数据：实验次数初始冲量F (N) 位移dx (m) 弹簧测力计示数F’ (N)1 1.2 0.25 0.52 1.5 0.35 0.73 1.7 0.42 0.82. 数据分析与计算根据动量定理，动量的改变等于作用于物体的外力大小乘以时间。
在本实验中，我们可以利用弹簧测力计的示数计算作用于物体的外力大小。
根据实验数据，我们可以计算每次实验的物体动量变化：•第1次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.5 * 0.25 = 0.125 kg·m/s•第2次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.7 * 0.35 = 0.245 kg·m/s•第3次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.8 * 0.42 = 0.336 kg·m/s3. 结果分析根据动量定理，动量的改变等于作用于物体的外力大小乘以时间。
在本实验中，我们可以通过测量物体的位移和弹簧测力计的示数来计算物体的动量变化，进而验证动量定理。
根据实验结果分析，我们得到了每次实验的物体动量变化。
通过计算可以发现，物体的动量变化与作用于物体的外力大小成正比，且和位移的乘积成正比。
四、实验总结通过本次实验，我们成功验证了动量定理的有效性，并得出了物体动量变化与作用于物体的外力大小及位移的关系。
动量守恒定律实验
(3)实验装置如图甲所示，A 球为入射小球，B 球
为被碰小球，以下所列举的在实验过程中必须满
足的条件，正确的是
( D)
A．入射小球的质量 ma，可以小于被碰小球的质 量 mb
B．实验时需要测量斜槽末端到水平地面的高度
C．入射小球每次不必从斜槽上的同一位置由静
止释放
D．斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末
B
5．在“验证动量守恒定律”的实验中，请回答下 列问题． (1)实验记录如图 10 甲所示，则 A 球碰前做平抛 运动的水平位移是图中的 OP，B 球被碰后做平 抛运动的水平位移是图中的ON .(两空均选填 “OM”、“OP”或“ON”) (2)小球 A 下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力， 这对实验结果 不会产生误差(选填“会”或“不 会”)．
满足 m1＞m2
.
3.该实验需要测量的数据有：
m1、 m2、OM、 OP、 ON
.
4.根据测量数据，验证动量守恒的关系式是：
m1·OP=m1·OM+m2·ON
.
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。
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。
端处，应能静止
2.某同学把两个质量不同的木块用细线
连接，中间夹一个被压缩了的轻弹簧，
如图 7 所示，将此系统置于光滑水平
桌面上，烧断细线，观察两物体的运
图7
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动量定律验证实验
实
验
报
告
班级：__________
学号：__________
姓名：__________
一、实验目的
1、通过测定射流对平板的冲击作用力，验证定常流动的动量方程式。
2、了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
二、实验装置与原理
1、实验功能
本试验台是一个验证性实验设备，即通过射流的反应作用力验证动量定律。
在实验过程中除能实测到一定的实验现象还可定量的测定参数，并记录数据，通过公式运算来验证。
本产品的具体教学实验可完成：
1）、测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。
2）、将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。
通过以上的实验得到一些的测量数据，并可以此来验证恒定流动量方程，由此学生或直观确切的了解该实验的现象从而更好的理解动量定律。
2、实验装置
实验装置简图如图所示
力臂尺
设备配置：恒稳水箱、蓄水箱、防腐水泵、自循环防腐蚀管道系统、阀门构配件、实验管嘴、平衡杠杆、平衡砝码、平衡锤、支点、实验计量水箱、实验平板组件、实验曲面板组件、实验桌等。
3、实验原理
（1）、求水流对平板的作用力
如图所示的水平方向射流，其平均速度为v ，流量为Q ，垂直射向平板。
求水流对平板的作用力。
取1-1(喷嘴出口)与2-2（平板）过流断面之间的流体为控制体，列出在水平方向（x 方向）的动量方程式为： )(1122x x x V V Q F ββρ-=
(1)
式中：F x — 平板对水流的作用力。
ρ — 水的密度ρ=1000（㎏/m ³）； Q — 流量（m/s ³）； β1、β2 — 动量修正系数；
υ1x — 喷嘴出口平均流速在水平方向投影v v x =1（m/s ）； υ2x — 2-2控制面平均流速在水平方向投影υ2x =0；
若取动量修正系数β1=β2=1，则（1）式为
x x QV F 1ρ-= ……
（2）
因为，水流对平板的作用力x R 与x F 大小相等，方向相反。
因此，平板所受的作用力 QV QV F R x x x ρρ==-=1 (3)
（2）、验证动量定理
根据平衡力矩原理验证动量定理。
在没有水击冲力对平板作用力的情况下（即为初始状态），调节平衡锤和平衡砝码，使得平衡杠杆处于平衡状态，平衡砝码到转轴的距离为L 1；打开水泵，使得水流通过喷嘴冲击平板，对平板有一定的作用力，调节平衡砝码，使得平衡杠杆在此条件下保持平衡，此时测得平衡砝码到转轴的距离为L 2，冲击点到转轴的垂直距离为h 。
初始状态下：杠杆平衡，其对转轴取矩，得力矩为：
11mgL M =
有水流冲击的状态下：水流对平板的作用力为x R ，其对转轴取矩，得力矩：
Qvh h R M x ρ==0
有水流冲击的状态下：平衡砝码到转轴的力矩M 2: 22mgL M = 如果使201M M M =+，则说明测试得出的水对平板的作用力x R 是正确的。
但是由于对力臂测试的误差以及仪器本身带来的误差，会导致201M M M ≠+，只要误差在20%以内就认为其是正确的。
三、实验步骤
1、调节平衡锤和平衡砝码，使得平衡杠杆处于平衡状态，平衡砝码到转轴
的距离为L 1；
2、接通电机电源
3、缓慢开启控制阀门，使水流射向平板，移动平衡砝码，使平板处于垂直位置，记录平衡砝码到转轴的距离为L 2，冲击点到转轴的垂直距离为h ；
4、调节阀门，重复步骤（3）；
5、用体积流量法测流量值；
6、依次测得几点流量与力矩值；
7、由测得的力矩值换算成力的值。
四、实验记录与计算结果
1、已知数据：
喷嘴管径m mm d 015.015==， m mm h 23.0230==， 平衡砝码质量 kg g m 1.0100==，水的密度3/1000m kg =ρ 2、测量数据
3、计算数据
4、计算过程（任举一例，画出力矩图示，并说明误差值）。