碰撞打靶实验报告
碰撞打靶(张志林)
HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY物理实验报告实验题目：碰撞打靶姓名：张志林物理实验教学中心实验报告（设计性实验）一、实验题目：碰撞打靶二、设计要求：1、研究两个球体的碰撞及碰撞前后的单摆运动和平抛运动。
2 用已学到的力学定律去解决打靶的实际问题，计算系统总的能量损失。
3、通过本设计性实验，更深入地理解力学原理，提高分析问题、解决问题的能力。
三、实验所用的仪器：CP-1碰撞打靶实验仪、铁球、铜球、铝球、钢尺四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）：如图实验原理图，假设撞击球的质量为M ，被撞球的质量为m ，单摆向下运动的过程有211()2Mg h y Mv -= （1） 两球相碰的瞬间，据动量守恒有'112Mv Mv mv =+ （2） 由能量守恒有22'2112111222Mv Mv mv =+ （3）被撞球被撞击后做平抛运动，假设下落的时间为t ，有 2122d y gt -= （4） 2x v t = （5） 由（1）、（2）、（3）、（4）、（5）得2202()16()2M m x h y dM y +=+- （6）0()E Mg h h ∆=-五、实验数据处理（整理表格、计算过程、结论）：铁球的质量：28.21g 铜球的质量：30.34g 铝球的质量：10.10g 撞击球的质量：28.21g 球的直径均为：19.00mm铁球能量损失计算2202()16()2M m x h yd M y +=+-3322223322(28.211028.2110)(16.0010)11.001019.001016(28.2110)(11.0010)2-------⨯+⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯- =17.87210cm -⨯0()E Mg h h ∆=-=3-2-228.21109.8(18.311017.8710)-⨯⨯⨯⨯-⨯31.210J -=⨯铜球能量损失计算2202()16()2M m x h yd M y +=+-3322223322(28.211030.3410)(16.0010)11.001019.001016(28.2110)(11.0010)2-------⨯+⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯- =19.32210cm -⨯0()E Mg h h ∆=-=3-2-228.21109.8(19.721019.3210)-⨯⨯⨯⨯-⨯31.210J -=⨯铝球能量损失计算2202()16()2M m x h yM y +=+-3322223322(28.211010.1010)(16.0010)11.001019.001016(28.2110)(11.0010)2-------⨯+⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯- =14.57210cm -⨯0()E Mg h h ∆=-=3-2-228.21109.8(14.631014.5710)-⨯⨯⨯⨯-⨯30.210J -=⨯六、总结及可能性应用（误差分析、收获、体会及本实验的应用）：通过实验过程分析，该实验能量损失主要来源有以下几点： 1、 撞击球下落过程中可能不是完全单摆运动，有能量损失。
碰撞打靶实验报告
碰撞打靶实验报告
实验目的：
本实验旨在通过碰撞打靶实验，探究不同条件下的碰撞规律，验证动量守恒定律和动能守恒定律，以及研究碰撞对物体的影响。
实验原理：
1. 动量守恒定律，在系统内部，当外力为零时，系统的总动量守恒。
2. 动能守恒定律，在系统内部，当外力为零时，系统的总动能守恒。
实验材料：
1. 弹簧枪。
2. 靶纸。
3. 弹丸。
4. 测量工具。
实验步骤：
1. 将弹丸装入弹簧枪，调整好弹簧枪的角度和力度。
2. 将靶纸固定在合适的位置，以便于观察和记录弹丸的轨迹和击中位置。
3. 发射弹丸，记录弹丸的速度、角度和靶纸上的击中位置。
4. 重复实验，改变弹簧枪的角度和力度，记录不同条件下的实验数据。
实验结果：
通过实验数据的记录和分析，我们发现不同条件下的碰撞规律存在一定的差异。
当弹丸的速度和角度发生变化时，弹丸的轨迹和击中位置也会有所不同。
同时，根据实验数据计算得出的动量和动能的变化情况，验证了动量守恒定律和动能守恒定律。
实验结论：
通过本次碰撞打靶实验，我们验证了动量守恒定律和动能守恒定律在碰撞过程
中的适用性。
同时，我们也深入了解了碰撞对物体的影响，为进一步研究碰撞规律提供了重要的实验基础。
总结：
碰撞打靶实验是一项重要的物理实验，通过实验可以验证和探究动量守恒定律
和动能守恒定律，以及研究碰撞对物体的影响。
实验结果对于加深我们对碰撞规律的理解具有重要意义，也为相关领域的研究和应用提供了重要参考。
实验报告完毕。
碰撞打靶实验报告
碰撞打靶实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过进行碰撞打靶实验，验证动量守恒定律和动能守恒定律，并研究弹性碰撞和非弹性碰撞的特性。
2. 实验器材和原理2.1 实验器材•弹簧枪•打靶纸•钢珠2.2 实验原理碰撞打靶实验涉及到动量和动能的守恒定律。
动量守恒定律指出，在一个系统内，当没有外力作用时，系统总动量保持不变。
动能守恒定律指出，在一个系统内，当没有非保守力做功时，系统总动能保持不变。
在碰撞打靶实验中，我们利用弹簧枪发射钢珠击打靶纸，并通过观察打靶纸上的打击痕迹来分析碰撞的性质。
根据动量守恒定律和动能守恒定律，我们可以推导出碰撞前后钢珠的速度和能量之间的关系，从而得出实验数据的合理解释。
3. 实验步骤及数据记录3.1 实验步骤1.将打靶纸固定在恒定的位置上。
2.调整弹簧枪，使其与打靶纸保持垂直并距离合适。
3.确保弹簧枪发射力度一致，以减小实验误差。
4.连续进行多组实验，每组实验至少重复三次，取平均值以减小实验误差。
5.记录每次实验的发射速度和打击位置。
3.2 数据记录下表为实验数据记录表格：实验次数发射速度 (m/s) 打击位置 (cm)1 5.2 122 5.3 113 5.4 104. 实验结果分析根据实验数据记录表格，可以计算出平均发射速度和打击位置。
平均发射速度：(5.2 + 5.3 + 5.4) / 3 = 5.3 m/s平均打击位置：(12 + 11 + 10) / 3 = 11 cm下面我们分别对弹性碰撞和非弹性碰撞的情况进行分析。
4.1 弹性碰撞在弹性碰撞中，钢珠与打靶纸碰撞后会反弹，且碰撞前后钢珠的动能守恒。
根据动量守恒定律和动能守恒定律，设钢珠质量为m，碰撞前钢珠的速度为v1，质量为M的靶的速度为-v2（反向），碰撞后钢珠的速度为v3，靶的速度为-v4：根据动量守恒定律：m * v1 + M * -v2 = m * v3 + M * -v4根据动能守恒定律：1/2 * m * v1^2 = 1/2 * m * v3^2 + 1/2 * M * v4^2根据实验数据，我们可以用计算得到的平均发射速度和打击位置，联立上述方程组，解得未知量。
大学物理碰撞打靶实验报告
大学物理碰撞打靶实验报告篇一：大学物理碰撞打靶实验报告碰撞打靶实验物体间的碰撞是自然界中普遍存在的的现象，从宏观物体的一体碰撞到微观物体的粒子碰撞都是物理学中极其重要的研究课题。
本实验通过两个体的碰撞、碰撞前的单摆运动以及碰撞后的平抛运动，应用已学到的力学定律去解决打靶的实际问题，从而更深入地了解力学原理，并提高分析问题、解决问题的能力。
一．实验原理 1. 碰撞：指两运动物体相互接触时，运动状态发生迅速变化的现象。
”正碰”是指两碰撞物体的速度都沿着它们质心连线方向的碰撞；其他碰撞则为”斜碰”。
2. 碰撞时的动量守恒：两物体碰撞前后的总动量不变。
3. 平抛运动：将物体用一定的初速度v0沿水平方向抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所作的运动称平抛运动，运动学方程为x?v0t，y?12gt（式t中是从抛出开始计算的时2 间，x是物体在时间t内水平方向的移动距离，y是物体在该时间内竖直下落的距离，ｇ是重力加速度）4. 在重力场中，质量为ｍ的物体在被提高距离ｈ后，其势能增加了?Ep?mgh 5. 质量为m的物体以速度v运动时，其动能为Ek?12mv 2 6. 机械能的转化和守恒定律：任何物体系统在势能和动能相互转化过程中，若合外力对该物体系统所做的功为零，内力都是保守力（无耗散力），则物体系统的总机械能（即势能和动能的总和）保持恒定不变。
7. 弹性碰撞：在碰撞过程中没有机械能损失的碰撞。
8. 非弹性碰撞：碰撞过程中的机械能不守恒，其中一部分转化为非机械能（如热能）。
二．实验仪器碰撞打靶实验仪如图1所示，它由导轨、单摆、升降架（上有小电磁铁，可控断通）、被撞小球及载球支柱，靶盒等组成。
载球立柱上端为锥形平头状，减小钢球与支柱接触面积，在小钢球受击运动时，减少摩擦力做功。
支柱具有弱磁性，以保证小钢球质心沿着支柱中心位置。
图 1 碰撞打靶实验仪升降架上装有可上下升降的磁场方向与杆平行的电磁铁，杆上的有刻度尺及读数指示移动标志。
实验三 打靶实验报告
实验三打靶实验报告14级软件工程班候梅洁14047021【目的要求】物体间的碰撞是自然界中普遍存在的现象，单摆运动和平抛运动是运动学中的基本内容，能量守恒和动量守恒是力学中的重要概念，本实验研究球体的碰撞及碰撞前后的单摆运动和平抛运动，应用已学到的力学定律去解决打靶的实际问题；特别是从理论分析和实践结果的差别上，研究实验过程中能量损失的来源，自行设计实验来分析能量损失的相对大小，从而更深入地理解力学原理，提高分析问题解决问题的能力。
【仪器道具】碰撞打靶实验仪、米尺、物理天平等。
碰撞打靶实验仪示意图：的运动状态。
测量两球的能量损失。
1.用天平测量被撞球(直径与材料均与碰撞相同）的质量m，并以此作为撞击球的质量。
本实验经过重复测量得m=32.80g。
2.调整导轨水平（如果不水平可调节导轨上的两只调节螺钉）3.采用仪器的初始值，使被撞球的高度为仪器可设定的最小值Y=16cm，分别设定5组撞击球高的值h。
然后每组中分别进行4次碰撞，测量4次靶心距离X，多次测量求平均值，并与用设定撞击球高的值计算出的靶心距离理论值X相比较。
（根据mgh0=1/2mv2、X=vt和Y=1/2gt2可得X=Y4h）4.计算E1、E2：E1=mgh，E2=1/2mv2=mgX2/4Y设定被撞球的高度Y=16cm一定时，靶心距离理论值X0/cm撞击球高的理论值h0/cm靶心距离测量值X/cm靶心距离测量值的平均值/cm理论能量E1实际能量E2能量损失△E1 2 3 4【实验结果与分析】实验结果表明：靶心距离的理论值X0接近但略微大于靶心距离的实际测量值X，理论能量E1接近但略微小于实际能量E2，这是可能是由于空气阻力做负功、小球与仪器之间的摩擦力做功、挂绳未完全拉直上下震荡等造成能量损失。
但忽略微小的损失从整体来看，小球的碰撞满足动量守恒，被碰小球的下落满足机械能守恒。
从而验证了动量守恒定律和能量守恒定律。
【心得体会】在我们小组的实验过程中，第一次实验的最后两组实验测量值出现较大偏差，表现出靶心距离的理论值大于测量值，我们在同一台仪器上反复测量，仍然出现较大偏差，在分析错误原因无果的情况下，我们尝试着换一台仪器重新完成实验，经过一系列的设置、实验测量出的数值表现正常，符合理论分析。
双线摆碰撞打靶研究平抛运动实验报告
双线摆碰撞打靶研究平抛运动实验报告实验目的：研究双线摆在碰撞过程中的动能转化和动量守恒，并通过实验验证平抛运动的物理规律。
实验器材：1.双线摆：由两个相等质量的小球和两根轻质细线组成，小球用于碰撞，细线用于悬挂和运动。
2.支架：用于固定双线摆的位置。
3.靶板：用于记录小球的落点位置。
实验原理：1.动能转化：当双线摆的小球碰撞时，其动能会转化为彼此的动能。
在碰撞前，小球的动能主要是由重力势能转化而来；在碰撞后，部分动能会转化为细线的张力，而剩余的动能会继续转化为重力势能。
2.动量守恒：在双线摆的碰撞过程中，由于没有外力作用，因此系统的总动量守恒。
即碰撞前后系统的总动量保持不变。
实验步骤：1.将支架固定在实验台上，并调整双线摆的位置，使其能够自由摆动。
2.将靶板放置在预定位置上，以记录小球的落点位置。
3.在初始状态下，将双线摆的小球抬至一定高度，并释放。
4.观察并记录小球的运动轨迹和碰撞过程。
实验结果：1.实验中可以观察到双线摆的小球在摆动过程中，通过碰撞将动能转化为其他形式的能量。
2.随着小球的摆动，其动能逐渐转化为细线的张力，使细线逐渐拉紧。
3.在碰撞发生后，小球的动能转化为重力势能，并最终将小球推向靶板。
实验分析：1.根据碰撞前后系统的总动量守恒原理，可以推导出小球的运动轨迹和碰撞过程。
2.由于双线摆的摆动过程符合平抛运动的规律，可以利用平抛运动的相关公式进行分析和计算。
3.实验中观察到的现象与理论预测基本一致，说明实验结果可靠。
实验结论：通过对双线摆碰撞打靶实验的研究，我们验证了动能转化和动量守恒的物理规律，并验证了平抛运动的理论公式。
实验结果表明，碰撞前后系统的总动量保持不变，而动能会转化为其他形式的能量，最终将小球推向靶板。
这一实验为我们深入理解物理规律和运动规律提供了实验依据和参考。
碰撞打把实验报告
一、实验目的1. 理解碰撞现象的基本规律。
2. 通过实验验证动量守恒定律和能量守恒定律。
3. 学习实验数据的处理和分析方法。
二、实验原理碰撞打靶实验是利用物体间的碰撞来研究动量和能量的转换。
在实验中，一个质量较小的弹丸（撞击球）以一定的速度撞击一个静止的靶球（被撞球），通过测量碰撞前后弹丸和靶球的速度、位移等数据，分析碰撞过程中的动量和能量变化。
根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量保持不变。
即：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中，m1、m2分别为碰撞前后弹丸和靶球的质量，v1、v2分别为碰撞前后弹丸和靶球的速度。
根据能量守恒定律，碰撞前后系统的总机械能保持不变。
即：(1/2)m1v1^2 + (1/2)m2v2^2 = (1/2)m1v1'^2 + (1/2)m2v2'^2其中，v1、v2、v1'、v2'分别为碰撞前后弹丸和靶球的速度。
三、实验仪器与设备1. 碰撞打靶实验仪2. 弹丸（撞击球）3. 靶球4. 测速仪5. 量角器6. 计算器7. 数据记录表四、实验步骤1. 将弹丸和靶球放置在实验仪的平台上，确保靶球静止。
2. 使用测速仪测量弹丸的初速度。
3. 启动实验仪，使弹丸撞击靶球。
4. 测量碰撞后弹丸和靶球的速度。
5. 测量碰撞后靶球的位移。
6. 记录实验数据。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据，包括弹丸和靶球的质量、碰撞前后的速度、位移等。
2. 根据动量守恒定律和能量守恒定律，计算碰撞前后系统的总动量和总机械能。
3. 分析实验数据，验证动量守恒定律和能量守恒定律是否成立。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据计算，验证了动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中的成立。
2. 分析实验数据，发现碰撞过程中存在能量损失，说明碰撞并非完全弹性碰撞。
3. 分析实验数据，得出碰撞前后弹丸和靶球的速度、位移等数据之间的关系。
七、实验结论1. 碰撞打靶实验验证了动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中的成立。
最新打靶碰撞实验实验报告
最新打靶碰撞实验实验报告实验目的：本实验旨在验证和分析不同质量物体在相同力作用下的碰撞效果，以及碰撞后物体的运动状态变化。
通过实验数据，进一步理解动量守恒定律和能量转换原理。
实验设备与材料：1. 碰撞球（质量分别为m1和m2）2. 打靶装置3. 高速摄像机4. 测量尺5. 力计6. 数据分析软件实验步骤：1. 将打靶装置调整到标准状态，确保碰撞球能够在无摩擦的条件下自由运动。
2. 使用力计测量并记录施加在碰撞球上的力F。
3. 调整碰撞球m1的位置，使其在力F作用下获得预定的初速度。
4. 开启高速摄像机，记录碰撞前后的详细过程。
5. 重复实验多次，改变m1和m2的质量比，以及施加的力F的大小，获取不同条件下的碰撞数据。
6. 通过测量尺记录碰撞后两球的位置，计算碰撞后的速度和位移。
7. 使用数据分析软件处理高速摄像机的视频资料，提取碰撞瞬间的时间和速度变化数据。
实验结果与分析：1. 通过对比碰撞前后的速度和位移数据，验证了动量守恒定律。
即在无外力作用下，系统总动量保持不变。
2. 分析不同质量比下的碰撞结果，发现当m1远大于m2时，m1的动量变化较小，而m2的动量变化较大。
3. 当施加的力F增大时，碰撞球的初速度增加，碰撞后两球的速度变化更加显著。
4. 实验中观察到完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的现象，通过计算碰撞前后的动能，分析了能量在碰撞过程中的转换和损失情况。
结论：实验成功模拟了不同条件下的打靶碰撞过程，并通过实验数据支持了动量守恒和能量守恒的物理原理。
实验结果对于理解物体在碰撞过程中的动力学行为具有重要意义。
未来的研究可以进一步探讨不同材料特性对碰撞结果的影响，以及在更复杂的碰撞场景中的应用。
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碰撞打靶实验
物体间的碰撞是自然界中普遍存在的的现象，从宏观物体的一体碰撞到微观物体的粒子碰撞都是物理学中极其重要的研究课题。
本实验通过两个体的碰撞、碰撞前的单摆运动以及碰撞后的平抛运动，应用已学到的力学定律去解决打靶的实际问题，从而更深入地了解力学原理，并提高分析问题、解决问题的能力。
一． 实验原理
1. 碰撞：指两运动物体相互接触时，运动状态发生迅速变化的现象。
"正碰"是指两碰撞物体的速度都沿着它们质心连线方向的碰撞；其他碰撞则为"斜碰"。
2. 碰撞时的动量守恒：两物体碰撞前后的总动量不变。
3. 平抛运动：将物体用一定的初速度v 0沿水平方向抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所作的运动称平抛运动，运动学方程为t v x 0=，22
1gt y =（式t 中是从抛出开始计算的时间，x 是物体在时间t 内水平方向的移动距离，y 是物体在该时间内竖直下落的距离，ｇ是重力加速度）
4. 在重力场中，质量为ｍ的物体在被提高距离ｈ后，其势能增加了mgh E p =∆
5. 质量为m 的物体以速度v 运动时，其动能为221mv E k
6. 机械能的转化和守恒定律：任何物体系统在势能和动能相互转化过程中，若合外力对该物体系统所做的功为零，内力都是保守力（无耗散力），则物体系统的总机械能（即势能和动能的总和）保持恒定不变。
7. 弹性碰撞：在碰撞过程中没有机械能损失的碰撞。
8. 非弹性碰撞：碰撞过程中的机械能不守恒，其中一部分转化为非机械能（如热能）。
二． 实验仪器
碰撞打靶实验仪如图1所示，它由导轨、单摆、升降架（上有小电磁铁，可控断通）、被撞小球及载球支柱，靶盒等组成。
载球立柱上端为锥形平头状，减小钢球与支柱接触面积，在小钢球受击运动时，减少摩擦力做功。
支柱具有弱磁性，以保证小钢球质心沿着支柱中心位置。
图1 碰撞打靶实验仪
升降架上装有可上下升降的磁场方向与杆平行的电磁铁，杆上的有刻度尺及读数指示移动标志。
仪器上电磁铁磁场中心位置、单摆小球（钢球）质心与被碰撞小球质心在碰撞前后处于同一平面内。
由于事先二球质心被调节成离导轨同一高度，所以，一旦切断电磁铁电源，被吸单摆小球将自由下摆，并能正中地与被击球碰撞。
被击球将作平抛运动，最终落到贴有目标靶的金属盒内。
小球质量可用电子天平称衡。
三．实验内容
（一）必做内容：
1. 调整导轨水平，如果不水平可调节导轨上的两只调节螺
钉。
2. 用电子天平测量被撞球（直径和材料均与撞击球相同）的
质量ｍ，并以此也作为撞击球的质量。
3. 根据靶心的位置，测出ｘ，估计被撞球的高度ｙ，并据此
算出撞击球的高度ｈ0（预习时应自行推导出由ｘ和ｙ计算高度ｈ0的公式）
4. 通过绳来调节撞击球的高低和左右，使之能在摆动的最低
点和被撞球进行正碰。
5. 把撞击球吸在磁铁下，调节升降架使它的高度为ｈ0，细绳
拉直。
6. 让撞击球撞击被撞球，记下被撞球击中靶纸的位置X'。
（可
撞击多次求平均），据此计算碰撞前后总的能量损失为多少？应对撞击球的高度作怎样的调整，才可使击中靶心？
（预习时应自行推导出由X'和y，及计算高度差h-h0=∆h 的公式）
7. 对撞击球的高度作调整后，再重复若干次试验，以确定能
击中靶心的h 值；被撞球击中靶纸的位置后记下此h 值。
8. 观察二小球在碰撞前后的运动状态，分析碰撞前后各种能
量损失的原因。
（二）选做内容：
观察两个不同质量钢球碰撞前后运动状态，测量碰撞前后的能量损失。
用直径、质量都不同的被撞球，重复上述实验，比较实验结果并讨论之。
（注意：由于直径不同，应重新调节升降台的高度，或重新调节细绳）
四．思考题
1. 如两质量不同的球有相同的动量，它们是否也具有相同的动能？如果不等，哪个动能大？
2. 找出本实验中，产生∆h 的各种原因（除计算错误和操作
不当原因外）。
3. 在质量相同的两球碰撞后，撞击球的运动状态与理论分析是否一致？这种现象说明了什么？
4. 如果不放被撞球，撞击球在摆动回来时能否达到原来的高度？这说明了什么？
5. 此实验中，绳的张力对小球是否做功？为什么？
6. 定量导出本实验中碰撞时传递的能量e和总能量E的比ε＝e/E与两球质量比μ =m1/m2的关系。
7. 本实验中，球体不用金属，用石蜡或软木可以吗？为什么？
实验原理：（要求同学们能够自己推导有关计算公式，自行设计并画出实验原理图）
以下仅为参考：
1．撞击球下摆至最低点过程，机械能守恒：
（1）。