碰撞过程中动量守恒定律的研究
实验：验证动量守恒定律
实验：验证动量守恒定律 Revised by BETTY on December 25,2020实验七验证动量守恒定律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′，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.2.实验器材斜槽、小球(两个)、天平、直尺、复写纸、白纸、圆规、重垂线.3.实验步骤(1)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)按照如图1甲所示安装实验装置.调整、固定斜槽使斜槽底端水平.图1(3)白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.(4)不放被撞小球，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小球所有的落点都圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置. (5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，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)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)整理好实验器材，放回原处.(8)实验结论：在实验误差允许范围内，碰撞系统的动量守恒.1.数据处理验证表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON2.注意事项(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.命题点一教材原型实验例1如图2所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.图2(1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量(填选项前的符号)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.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复.接下来要完成的必要步骤是 .(填选项前的符号)A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON(3)经测定，m1＝ g，m2＝ g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与p1′，则p1∶p1′＝∶11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′∶p2′＝11∶ .实验结果说明，碰撞前后总动量的比值p1p 1′＋p2′＝ .图3(4)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用(3)中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为 cm.答案(1)C (2)ADE (3)14 (4)解析(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，即v＝xt.而由H＝12gt2知，每次竖直高度相等，所以平抛时间相等，即m1OPt＝m1OMt＋m2ONt，则可得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.故只需测射程，因而选C.(2)由表达式知：在OP已知时，需测量m1、m2、OM和ON，故必要步骤有A、D、E.(3)p 1＝m 1·OP t ，p 1′＝m 1·OM t联立可得p 1∶p 1′＝OP ∶OM ＝∶＝14∶11，p 2′＝m 2·ONt则p 1′∶p 2′＝(m 1·OM t )∶(m 2·ONt)＝11∶ 故p 1p 1′＋p 2′＝m 1·OPm 1·OM ＋m 2·ON≈(4)其他条件不变，使ON 最大，则m 1、m 2发生弹性碰撞，则其动量和能量均守恒，可得v 2＝2m 1v 0m 1＋m 2而v 2＝ON t ，v 0＝OP t故ON ＝2m 1m 1＋m 2·OP ＝错误!× cm≈ cm.变式1 在“验证动量守恒定律”的实验中，已有的实验器材有：斜槽轨道、大小相等质量不同的小钢球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、圆规.实验装置及实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图4所示.图4试根据实验要求完成下列填空： (1)实验前，轨道的调节应注意 .(2)实验中重复多次让a 球从斜槽上释放，应特别注意 . (3)实验中还缺少的测量器材有 . (4)实验中需要测量的物理量是 . (5)若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式 成立.答案 (1)槽的末端的切线是水平的 (2)让a 球从同一高处静止释放滚下 (3)天平、刻度尺 (4)a 球的质量m a 和b 球的质量m b ，线段OP 、OM 和ON 的长度 (5)m a ·OP ＝m a ·OM ＋m b ·ON解析(1)由于要保证两球发生弹性碰撞后做平抛运动，即初速度沿水平方向，所以必需保证槽的末端的切线是水平的.(2)由于实验要重复进行多次以确定同一个弹性碰撞后两小球的落点的确切位置，所以每次碰撞前入射球a的速度必须相同，根据mgh＝12mv2可得v＝2gh，所以每次必须让a球从同一高处静止释放滚下.(3)要验证m a v0＝m a v1＋m b v2，由于碰撞前后入射球和被碰球从同一高度同时做平抛运动的时间相同，故可验证m a v0t＝m a v1t＋m b v2t，而v0t＝OP，v1t＝OM，v2t＝ON，故只需验证m a·OP＝m a·OM＋m b·ON，所以要测量a球的质量m a和b球的质量m b，故需要天平；要测量两球平抛时水平方向的位移即线段OP、OM和ON的长度，故需要刻度尺.(4)由(3)的解析可知实验中需测量的物理量是a球的质量m a和b球的质量m b，线段OP、OM和ON的长度.(5)由(3)的解析可知若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式m a·OP＝m a·OM＋mb·ON.命题点二实验方案创新创新方案1：利用气垫导轨1.实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、胶布、撞针、橡皮泥等.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两滑块的质量.(2)安装：按图5安装并调好实验装置.图5(3)实验：接通电源，利用光电计时器测出两滑块在各种情况下碰撞前、后的速度(例如：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.例2(2014·新课标全国卷Ⅱ·35(2))现利用图6(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.图6实验测得滑块A 的质量m 1＝ kg ，滑块B 的质量m 2＝ kg ，遮光片的宽度d ＝ cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝ 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 ＝ ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.若实验允许的相对误差绝对值(⎪⎪⎪⎪⎪⎪碰撞前后总动量之差碰前总动量×100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律写出运算过程. 答案 见解析解析 按定义，滑块运动的瞬时速度大小v 为v ＝ΔsΔt①式中Δs 为滑块在很短时间Δt 内走过的路程 设纸带上相邻两点的时间间隔为Δt A ，则 Δt A ＝1f＝ s②Δt A 可视为很短.设滑块A 在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v 0、v 1. 将②式和图给实验数据代入①式可得v 0＝ m/s③ v 1＝ m/s④设滑块B 在碰撞后的速度大小为v 2，由①式有v 2＝d Δt B⑤ 代入题给实验数据得v 2≈ m/s⑥设两滑块在碰撞前、后的动量分别为p 和p ′，则p ＝m 1v 0⑦p′＝m1v1＋m2v2⑧两滑块在碰撞前、后总动量相对误差的绝对值为δp ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪p－p′p×100%⑨联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据，得δp≈%<5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律.创新方案2：利用等长的悬线悬挂等大的小球1.实验器材：小球两个(大小相同，质量不同)、悬线、天平、量角器等.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两小球的质量.(2)安装：如图7所示，把两个等大的小球用等长的悬线悬挂起来.图7(3)实验：一个小球静止，将另一个小球拉开一定角度释放，两小球相碰.(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.例3如图8所示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.此外：图8(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)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H(2)2m1a－h＝2m1b－h＋m2cH＋h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H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H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＋m2cH＋h.创新方案3：利用光滑长木板上两车碰撞1.实验器材：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、小木片.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)安装：如图9所示，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，连在小车甲的后面，在甲、乙两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.长木板下垫上小木片来平衡摩擦力.图9(3)实验：接通电源，让小车甲运动，小车乙静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，两小车连接成一体运动.(4)测速度：可以测量纸带上对应的距离，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.例4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10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10(1)若已得到打点纸带如图11所示，并测得各计数点间距并标在图上，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(以上两格填“AB”“BC”“CD”或“DE”).图11(2)已测得小车甲的质量m甲＝ kg，小车乙的质量m乙＝ 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什么答案(1)BC DE(2) (3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.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＝xBCΔt＝ m/s，v′＝xDEΔt＝ m/sm甲v甲＋m乙v乙＝kg·m/s碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝(m甲＋m乙)v′＝×kg·m/s＝kg·m/s.(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.。
对“碰撞中动量守恒”实验的再分析
对“碰撞中动量守恒”实验的再分析北京九中 肖伟华 赵博一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。
动量守恒定律是自然界中最重要、最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，因此应用非常广泛。
高中阶段，动量守恒定律通常与能量守恒定律一同使用，成为高中解决力学综合问题的两大利器。
一、动量“增加”为哪般？动量守恒定律的发现源于十六、七世纪西欧的哲学思考，后经法国科学家笛卡尔、荷兰物理学家惠更斯、法国科学家马略特、因果科学家牛顿等人对碰撞的研究逐步建立起来。
我们现在知道，碰撞现象由于作用时间极短，内力远大于外力，满足动量守恒的条件，因此，在全日制普通高级中学教科书（必修加选修）物理第二册中，学生实验 “验证动量守恒定律”的原理就是用两个大小相同但质量不等的小球的碰撞来验证动量守恒定律的。
实验装置如图一所示。
由于入射小球和被碰小球碰撞前后均由同一高度飞出做平抛运动，飞行时间相等，若取飞行时间为单位时间，则可用相等时间内的水平位移代替水平速度。
通过多次碰撞取平均落点，如图一所示，v 1用OP 表示；v′1用OM 表示，v′2用ON 表示，其中O 为入射球抛射点在水平纸面上的投影，（由槽口吊铅锤线确定）于是，动量关系可表示为：m 1·OP= m 1·OM+m 2·ON ，通过实验验证该结论是否成立。
在对实验数据的分析中，我们发现，实验结果是碰后的总动量大于碰前的总动量。
这是由于操作不准确的引起的偶然误差还是实验原理造成的结果呢？为此，我们认真的重复了这个试验。
我们用如图一所示的装置进行试验。
仔细调整斜槽末端使之水平，保证每次从同一位置由静止释放小球。
入射球用的是小钢球，质量16.4g ，被碰球用的是玻璃球，质量为6.5g 。
碰撞十次，取平均落点。
试验数据如表一所示。
表一：验证动量守恒实验数据记录m 1= 16.4(g ） m 2= 6.5(g ）图一实验百分相对误差：Δ=1084.29684.2966.329=-%从误差分析的结果看，实验过程中动量增加了，相对误差达到10%。
动量守恒定律碰撞实验
动量守恒定律碰撞实验动量守恒定律是一个重要的物理定律，它表明在一个系统内，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。
为了验证这一定律，科学家们进行了许多碰撞实验。
本文将以碰撞实验为主题，介绍动量守恒定律及其在实验中的应用。
引言动量守恒定律是物理学的重要概念之一，它描述了一个封闭系统中的动量守恒现象。
在碰撞实验中，我们可以通过实验数据验证动量守恒定律，并解释由此产生的现象。
实验一首先，我们进行弹性碰撞实验。
实验装置包括一张光滑水平的桌子和两个小球。
实验时，我们将一个小球以一定速度推向另一个小球。
在碰撞过程中，我们可以观察到两个小球的反弹现象。
根据动量守恒定律，如果考虑系统内部没有外力作用，两个小球的总动量在碰撞前后应保持不变。
通过测量小球的质量和速度，我们可以验证动量守恒定律。
实验二除了弹性碰撞实验，还可以进行非弹性碰撞实验。
在这个实验中，我们使用两个粘土小球进行碰撞。
实验时，我们观察到碰撞发生后两个小球粘在了一起，并以一定速度向前运动。
根据动量守恒定律，这两个小球在碰撞前后的总动量仍然保持不变。
通过测量小球的质量和速度，我们可以验证动量守恒定律。
实验三在碰撞实验中，我们还可以使用小车。
实验时，我们将两个小车放在平滑水平的轨道上，并以一定速度运动。
当两个小车碰撞时，我们可以观察到它们的运动情况。
根据动量守恒定律，如果我们不考虑摩擦等外部因素，两个小车的总动量在碰撞前后应保持不变。
通过测量小车的质量和速度，我们可以验证动量守恒定律。
结论通过以上实验，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞实验中得到了验证。
无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，只要在系统内部没有外力作用，系统的总动量保持不变。
动量守恒定律在物理学中具有重要意义，不仅可以解释许多碰撞现象，还可以应用于工程设计和交通安全等领域。
总结动量守恒定律是一个重要的物理定律，它描述了一个封闭系统中的动量守恒现象。
通过进行碰撞实验，我们验证了动量守恒定律的准确性，并解释了由此产生的现象。
研究弹性碰撞的动量变化
研究弹性碰撞的动量变化碰撞是物理学中一个重要的研究领域，而弹性碰撞作为碰撞中的一种特殊形式，具有很高的实际应用价值。
弹性碰撞发生时，两个物体发生碰撞后能够完全弹开，且动能守恒。
在这种碰撞中，动量是一个重要的物理量，它描述了物体在碰撞前后的运动状态变化。
本文将重点探讨弹性碰撞中动量的变化规律。
要研究弹性碰撞中动量的变化，首先需要了解动量的定义。
动量是一个矢量量，它等于物体的质量乘以它的速度，即p = mv。
其中，p表示动量，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
动量的方向与物体的速度方向一致。
在弹性碰撞中，碰撞发生时两个物体之间会相互作用。
根据动量守恒定律，整个系统在碰撞前后的总动量是不变的。
当两个物体碰撞时，它们分别具有一定的质量和速度，并且有着相应的动量。
在碰撞过程中，两个物体之间的相互作用力会改变它们的动量。
根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等，方向相反。
因此，在碰撞过程中，两个物体的动量变化也相互抵消。
这就是为什么碰撞后两个物体能够完全弹开的原因。
动量的变化量可以用动量变化率来描述。
动量变化率等于动量变化量除以时间的变化量。
在弹性碰撞中，动量变化率取决于碰撞的持续时间。
持续时间越长，动量变化率越小，碰撞力的作用越小，弹性碰撞效果越好。
当两个物体的碰撞后，它们的速度发生变化，从而导致动量的变化。
具体来说，当两个物体相互撞击并弹开时，它们的速度会发生反向变化。
对于一个静止的物体，碰撞后会具有一定的动量，而对于一个运动中的物体，碰撞后的动量也会发生变化。
动量的变化量还与物体的质量和速度变化有关。
通常情况下，质量较大的物体在碰撞中动量变化较小，而速度变化较大。
而质量较小的物体在碰撞中动量变化较大，而速度变化较小。
此外，弹性碰撞中还存在一个重要的概念，即反弹系数。
反弹系数用来描述碰撞中动能的保存程度。
在完全弹性碰撞中，物体碰撞后能够完全弹开，并且动能完全保存，反弹系数为1。
而在非完全弹性碰撞中，物体碰撞后不能完全弹开，动能不能完全保存，反弹系数小于1。
两个物体相撞动量问题
标题：两个物体相撞的动量问题引言：在物理学中，动量是描述物体运动状态的重要物理量之一。
当两个物体发生碰撞时，它们之间的动量如何转移和改变是一个关键问题。
本文将探讨两个物体相撞时的动量问题，并分析碰撞类型、动量守恒定律以及碰撞后物体的运动状态等方面。
一、碰撞类型：1. 完全弹性碰撞：在完全弹性碰撞中，两个物体在碰撞过程中既没有损失能量，也没有发生形状的变化，碰撞前后动量总和保持不变。
2. 部分弹性碰撞：在部分弹性碰撞中，碰撞过程中会有一部分能量转化为其他形式的能量，例如热能或声能。
碰撞前后动量总和同样保持不变，但是物体的速度和动能会发生变化。
3. 完全非弹性碰撞：在完全非弹性碰撞中，两个物体在碰撞过程中会粘合在一起，形成一个更大的物体。
碰撞前后动量总和同样保持不变，但是物体的速度和动能会发生较大的变化。
二、动量守恒定律：根据牛顿第三定律，两个物体相互作用时的力大小相等、方向相反。
在碰撞过程中，动量守恒定律指出，碰撞前后系统的总动量保持不变。
即，两个物体碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。
三、碰撞前的动量计算：碰撞前的动量可以通过物体的质量和速度来计算。
动量（p）等于物体的质量（m）乘以速度（v）。
对于两个物体的碰撞，分别记为物体1和物体2，其动量分别为p1和p2。
四、碰撞后的动量计算：1. 完全弹性碰撞：在完全弹性碰撞中，碰撞后物体1和物体2的速度会发生交换，但动量守恒，即p1' + p2' = p1 + p2。
其中，p1'和p2'分别代表碰撞后物体1和物体2的动量。
2. 部分弹性碰撞：在部分弹性碰撞中，碰撞后物体1和物体2的速度会发生变化，但动量守恒仍成立。
根据动量守恒定律，碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和，即p1' + p2' = p1 + p2。
3. 完全非弹性碰撞：在完全非弹性碰撞中，碰撞后物体1和物体2会粘合在一起，形成一个更大的物体。
碰撞中的动量守恒定律
碰撞中的动量守恒定律在我们日常生活和物理学的研究中，碰撞是一种常见的现象。
无论是两个小球在桌面上的碰撞，还是车辆在道路上的碰撞，都涉及到一个重要的物理定律——动量守恒定律。
首先，让我们来理解一下什么是动量。
动量可以简单地理解为物体运动的“冲量”。
它等于物体的质量乘以速度。
比如说，一个质量较大但速度较慢的物体，其动量可能和一个质量较小但速度较快的物体相同。
那么，什么是碰撞呢？碰撞就是两个或多个物体在短时间内相互作用的过程。
在这个过程中，物体的速度通常会发生变化。
而动量守恒定律说的是，在一个孤立系统中，也就是没有外力作用的情况下，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。
为了更直观地理解这个定律，我们来看一个简单的例子。
假设在光滑的水平面上，有两个质量分别为 m1 和 m2 的小球，它们的速度分别为 v1 和 v2 ，然后它们发生了正面碰撞。
碰撞后，它们的速度分别变成了 v1' 和 v2' 。
根据动量守恒定律，我们可以得到：m1v1 ＋ m2v2 ＝ m1v1' ＋m2v2' 。
这个式子告诉我们，在碰撞前后，系统的总动量是不变的。
也就是说，虽然碰撞会改变每个小球的速度，但整个系统的动量总和保持恒定。
动量守恒定律在实际生活中有很多应用。
比如在体育比赛中，台球的碰撞就是一个很好的例子。
当一个台球撞击另一个台球时，它们的速度会发生变化，但总动量是守恒的。
在工业生产中，动量守恒定律也有重要的作用。
例如，在一些机械传动系统中，通过巧妙地设计碰撞和动量转移，可以实现能量的有效传递和利用。
再来说说为什么动量守恒定律会成立。
这是因为在没有外力作用的情况下，内力不会改变系统的总动量。
内力是指系统内部物体之间相互作用的力。
比如在两个小球的碰撞中，它们之间的相互作用力就是内力。
这些内力虽然会改变每个小球的动量，但它们相互抵消，使得系统的总动量保持不变。
我们还可以从能量的角度来理解动量守恒定律。
验证动量守恒定律实验报告
验证动量守恒定律实验报告一、实验目的验证在碰撞过程中动量守恒定律的正确性。
二、实验原理在一个理想的物理系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变。
在本实验中，通过研究两个物体的碰撞前后的动量变化，来验证动量守恒定律。
对于两个相互碰撞的物体，设它们的质量分别为 m1 和 m2，碰撞前的速度分别为 v1 和 v2，碰撞后的速度分别为 v1' 和 v2'。
根据动量的定义，动量 p ＝ mv，碰撞前系统的总动量为 P ＝ m1v1 ＋ m2v2，碰撞后系统的总动量为 P' ＝ m1v1' ＋ m2v2'。
如果在实验误差允许的范围内，P ＝ P'，则验证了动量守恒定律。
三、实验器材1、气垫导轨2、光电门计时器3、两个滑块（质量分别为 m1 和 m2）4、天平5、细绳、滑轮四、实验步骤1、用天平分别测量两个滑块的质量 m1 和 m2，并记录下来。
2、将气垫导轨调至水平。
可以通过调节导轨底部的螺丝，使滑块在导轨上能保持匀速直线运动，从而判断导轨是否水平。
3、安装光电门计时器。
在气垫导轨的适当位置安装两个光电门，分别用于测量滑块碰撞前后通过光电门的时间。
4、给滑块 m1 一定的初速度，使其与静止的滑块 m2 发生碰撞。
5、记录滑块通过光电门的时间 t1、t2、t1' 和 t2'。
6、根据公式 v ＝ d ／ t（其中 d 为光电门遮光片的宽度），计算出碰撞前后滑块的速度 v1、v2、v1' 和 v2'。
7、计算碰撞前系统的总动量 P ＝ m1v1 ＋ m2v2 和碰撞后系统的总动量 P' ＝ m1v1' ＋ m2v2'。
8、重复实验多次，以减小实验误差。
五、实验数据记录及处理｜实验次数|m1（kg）｜m2（kg）｜v1（m/s）｜v2（m/s）｜v1'（m/s）｜v2'（m/s）｜P（kg·m/s）｜P'（kg·m/s）｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|计算每次实验的碰撞前总动量 P 和碰撞后总动量 P'，并计算它们的差值ΔP ＝ P P'。
动量守恒定律的应用之碰撞问题(解析版)
动量守恒定律的应用之碰撞问题1．分析碰撞问题的三个依据(1)动量守恒，即p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′。
(2)动能不增加，即E k1＋E k2≥E k1′＋E k2′或p 212m 1＋p 222m 2≥p 1′22m 1＋p 2′22m 2。
(3)速度要合理①碰前两物体同向，则v 后>v 前；碰后，原来在前的物体速度一定增大，且v 前′≥v 后′。
②两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
2．弹性碰撞的规律两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。
以质量为m 1，速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′①12m 1v 21＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2② 由①②得v 1′＝(m 1－m 2)v 1m 1＋m 2 v 2′＝2m 1v 1m 1＋m 2结论：(1)当m 1＝m 2时，v 1′＝0，v 2′＝v 1，两球碰撞后交换了速度。
(2)当m 1>m 2时，v 1′>0，v 2′>0，并且v 1′<v 2′，碰撞后两球都向前运动。
(3)当m 1<m 2时，v 1′<0，v 2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来。
【典例1】 两个小球A 、B 在光滑水平面上沿同一直线运动，其动量大小分别为5 kg·m/s 和7 kg·m/s ，发生碰撞后小球B 的动量大小变为10 kg·m/s ，由此可知：两小球的质量之比可能为( )A.m A m B＝1 B.m A m B ＝12 C.m A m B ＝15D.m A m B ＝110 【答案】C(－5)22m A ＋722m B ≤1222m A ＋(－10)22m B。
(2)设A 、B 两小球同向运动而发生碰撞，且A 球在前，B 球在后，取两小球碰前的运动方向为参考正方向，即p A 0＝5 kg·m/s ，p B 0＝7 kg·m/s 。
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一、动量守恒定律
1.内容：相互作用的物体，如果不受外力或所受外力的合力为零，它们的总动量保持不变，即作用前的总动量与作用后的总动量相等．
2.常见的表达式
①p＇=p，其中p＇、p分别表示系统的末动量和初动量，表示系统作用前的总动量等于作用后的总动量。
②Δp=0，表示系统总动量的增量等于零。
3.完全非弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变完全不能够恢复的非碰撞。碰撞过程中机械能损失最多。
说明：在非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的过程中，虽然机械能不守恒，但动量仍然是守恒的。所有的碰撞，只要外力远大于内内，动量都是守恒的。
③Δp1=－Δp2，其中Δp1、Δp2分别表示系统内两个物体初、末动量的变化量，表示两个物体组成的系统，各自动量的增量大小相等、方向Байду номын сангаас反。
二、碰撞有三种类型：
1.弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变能够完全恢复的碰撞；碰撞过程中没有机械能损失，即同时满足动量守恒和机械能守恒。
2.非弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变不能够完全恢复的碰撞；碰撞过程中有机械能损失。