碰撞实验中影响动量守恒因素的研究
验证碰撞过程中动量守恒的创新实验
验证碰撞过程中动量守恒的创新实验题目：验证碰撞过程中动量守恒的实验装置如图1所示，固定在桌面的斜面AB与水平面BC在B点平滑连接，圆弧是以斜槽末端C为圆心的1/4圆周。
选取两个半径相同、质量不等的小球进行实验，实验步骤如下:(1)①不放小球2,让小球1从斜面上A点由静止释放，并落在圆弧面上，重复多次，标记落点的位置;②将小球2放在斜槽末端C处，仍让小球1从斜面上A点由静止释放，两球发生碰撞,重复多次，分别标记两小球在圆弧面上的落点位置;③测出斜槽末端C和落点N、 P、M的连线与水平方向的夹角分别为θ1、θ2、θ3 ,为保证入射小球不反弹，两小球的质量m1、m2应满足m1 m2(填写“>”、“=”或“<”);(2)为了完成该实验，在测量θ1、θ2、θ3的基础上，还需要测量的物理量有A.斜面的倾角B. AB两点的高度差C.两小球的质量m1、m2D.圆周的半径R(3) 点(填写“N ”、“P ”或“M" )是不放小球2时小球1从斜面上A 点由静止释放后的落点位置;(4)当所测物理量满足表达式 （用所测物理量的字母表示)时，说明两小球碰撞过程满足动量守恒定律;(5)当所测物理量在第(4)问基础上还需满足表达式 ( 用所测物理量的字母表示)时，说明两小球碰撞过程是弹性碰撞。
解：（1）③>（2）选C由平抛运动规律可得Rcos θ=vtRsin θ=gt 2/2 得：θθsin 2cos v 2Rg = 可见，半径可以约去。
（3）由图2可知，P 点是不放小球2时小球1从斜面上A 点由静止释放后的落点位置;（3）动量守恒：m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2 带入得：112233212221sin cos sin cos sin cos θθθθθθm m m += （4）动能守恒：m 1v 02/2=m 1v 12/2+m 2v 22/2 带入得：112233212221sin cos sin cos sin cos θθθθθθm m m += 若用推导结论;v 0+v 1=v 2 则可以填：112332222sin cos sin cos sin cos θθθθθθ=+。
力学实验-验证动量守恒定律
(3)利用两小车相碰进行验证时，要注意平衡摩擦力． (4)利用平抛运动规律进行验证，安装实验装置时，应注 意调整斜槽，使斜槽末端水平，且选质量较大的小球为入射 小球． 3．探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不 变．
五、误差分析 1．系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求． (1)碰撞是否为一维． (2)实验是否满足动量守恒的条件，如气垫导轨是否水平， 两球是否等大，用长木板实验时是否平衡掉摩擦力． 2．偶然误差：主要来源于质量 m 和速度 v 的测量．
式中 Δs 为物块在很短时间 Δt 内走过的路程
设纸带上打出相邻两点的时间间隔为 ΔtA，则
ΔtA＝1f＝0.02 s
②
ΔtA 可视为很短．
设 A 在碰撞前、后瞬时速度大小分别为 v0、v1，将②式
和图乙所给实验数据代入①式得 v0＝2.00 m/s
③
v1＝0.970 m/s
④
设 B 在碰撞后的速度大小为 v2，由①式有 v2＝ΔdtB⑤
【针对训练】 2．(2017·咸阳质检)利用气垫导轨做实验来验证动量守恒 定律：开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹 簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运 动．得到如图所示的两个滑块 A、B 相互作用后运动过程的频 闪照片，频闪的频率为 10 Hz.已知滑块 A、B 的质量分别为 200 g、300 g，根据照片记录的信息，A、B 离开弹簧后，A 滑块做匀速直线运动，其速度大小为______ m/s，本次实验中 得出的结论是_______________________________________ __________________________________________________.
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点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外 侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块 1 的左端， 调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始 终在水平方向；
大学物理仿真实验报告材料-碰撞与动量守恒
大学物理仿真实验报告实验名称碰撞与动量守恒班级：：学号：日期：碰撞和动量守恒实验简介动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。
力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的，在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况，例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等，但是能量守恒定律仍然有效。
因此，能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。
本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。
定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。
同时通过实验还可提高误差分析的能力。
实验原理如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即（1）实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有（2）对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。
当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。
由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。
1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即（3）（4）由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为（5）（6）如果v20=0，则有（7）（8）动量损失率为（9）能量损失率为（10）理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差围可认为是守恒的。
2.完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。
动量守恒定律及碰撞问题解析
动量守恒定律及碰撞问题解析动量守恒定律是物理学中一个重要的基本原理，它在解决碰撞问题时发挥着重要的作用。
本文将对动量守恒定律进行详细的解析，并探讨碰撞问题的应用。
一、动量守恒定律的概念及原理动量是物体运动的一个重要物理量，它等于物体的质量与速度的乘积。
动量守恒定律指出，在一个孤立系统中，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。
动量守恒定律的数学表达为：∑mv = ∑mv'其中，m为物体的质量，v为物体的初速度，v'为物体的末速度。
∑mv表示碰撞前系统的总动量，∑mv'表示碰撞后系统的总动量。
二、弹性碰撞问题的解析弹性碰撞是指碰撞后物体能够恢复其原有形状和大小，并且动能守恒。
在弹性碰撞中，动量守恒定律可以用来解决碰撞前后物体的速度和质量之间的关系。
考虑两个物体A和B的弹性碰撞情况。
设它们的质量分别为m1和m2，初速度分别为v1和v2，碰撞后的速度分别为v1'和v2'。
根据碰撞前后的动量守恒定律可以得到以下方程组：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' （1）(1/2)m1v1^2 + (1/2)m2v2^2 = (1/2)m1v1'^2 + (1/2)m2v2'^2 （2）通过解方程组（1）和（2），可以求解出碰撞后物体A和物体B的速度。
这种方法在解决弹性碰撞问题时非常实用。
三、非弹性碰撞问题的解析非弹性碰撞是指碰撞后物体不能完全恢复其原有形状和大小，动能不守恒。
在非弹性碰撞中，可以利用动量守恒定律解决碰撞前后物体的速度和质量之间的关系。
考虑两个物体A和B的非弹性碰撞情况。
设它们的质量分别为m1和m2，初速度分别为v1和v2，碰撞后的速度为v。
根据碰撞前后的动量守恒定律可以得到以下方程：m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v （3）通过解方程（3），可以求解出碰撞后物体的速度。
需要注意的是，非弹性碰撞中动能不守恒，所以无法通过动量守恒定律求解出速度的具体数值。
在“碰撞中动量守恒实验”中关于弹性碰撞的条件
“碰撞中动量守恒实验”中弹性碰撞应满足的条件一、公式推导碰撞过程无能量损失，这样的碰撞叫弹性碰撞。
即弹性碰撞同时满足动量守恒和动能守恒。
中学阶段常常研究一个运动的物体去碰撞另一个静止的物体，我们假设质量为m1的小球以速度v0去碰撞静止的质量为m2的小球，碰后m1的速度为v1,m2的速度为v2,则：动量守恒：m1v0=m1v1+m2v2①动能守恒：m1v02/2=m1v12/2+m2v22/2 ②移项得：m1(v0-v1)=m2v2m1(v02-v12)/2=m2v22/2两式相除得：v0+v1=v2③③式是一个重要表达式，我们来看四道变式题。
变式1：某同学用变式1图示装置验证动量守恒定律。
斜槽与水平槽平滑连接，通过位于水平槽右端的重锤线，在白纸上记录位置 O，测得大小相同的两小球 A、B 质量分别为 m1、m2。
实验时先不放B 球，使 A 球多次从斜槽上某一固定点 S 由静止滚下，找到其在记录纸上平均落点位置 P。
再把 B 球放置于水平槽右端边缘处，仍让 A 球多次从 S 处由静止滚下，找到 A 球和 B 球碰撞后分别在记录纸上的平均落点位置 M、N。
用刻度尺测得各落点到 O 点的距离为 OM、OP、ON。
（1）要使实验顺利进行，两球质量需满足的条件是：m1 m2（填“＞”“＝”或“＜”）。
（2）实验中，（填“需要”或“不需要”）测量水平槽右端与 O 点之间的高度 H；（填“需要”或“不需要”）用秒表测小球做平抛运动的时间 t。
（3）若 A、B 两球碰撞前后动量守恒，其表达式为（用题给物理量符号表示）。
（4）在误差允许范围内，若满足表达式（用OM、OP、ON表示），则说明滑A、B之间的碰撞为弹性碰撞。
解析：（1）＞（2）不需要；不需要（3）m1·OP＝m1·OM＋m2·ON（4）利用推导出来的③式，可得：∑v0∆t+∑v1∆t=∑v2∆t即：OP+OM=ON变式2：某同学利用变式2图所示装置“探究动量守恒定律”。
动量守恒定律的实验验证
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。
动量守恒实验教案探究碰撞过程中物体的运动变化
动量守恒实验教案探究碰撞过程中物体的运动变化实验目的：通过动量守恒实验，探究碰撞过程中物体的运动变化。
实验材料：1.空气轨道装置（包括轨道、小车、支架）2.计时器3.测量尺4.直角墨镜5.纸带及纸带支架实验原理：动量守恒定律是力学中的一个基本定律，表示一个封闭系统中的所有物体的动量之和保持不变。
在碰撞过程中，如果外力不作用，物体间的相互作用只能通过内力传递，从而使得系统中各个物体的动量之和保持不变。
实验步骤：1.将空气轨道装置放在水平桌面上，调整水平仪，确保轨道水平。
2.将测量尺固定在轨道上方，用来测量小车的位移。
3.将直角墨镜固定在小车上方，用来帮助观察和记录小车的运动。
4.将纸带卷在纸带支架上，将纸带支架固定在小车上方，用来记录小车的位移。
5.调整轨道上的小车位置，使其与纸带支架的初始位置重合。
6.将小车拉到轨道的一端，并记录下初始位置。
7.用计时器计时，以控制小车的运动时间。
8.松手释放小车，观察碰撞过程中小车的运动变化，并记录相应的数据。
9.重复实验多次，取多组数据。
实验数据记录与处理：通过观察和记录碰撞过程中小车的位移，可以得到以下数据：初始位置、碰撞前小车的位移、碰撞后小车的位移。
根据这些数据，可以计算出碰撞前后小车的速度、动量，并验证动量守恒定律。
实验结果分析：根据实验数据计算得到的碰撞前后小车的速度、动量可以发现，无论碰撞前后速度如何变化，其动量之和始终保持不变。
这验证了动量守恒定律在碰撞过程中的有效性。
实验总结：通过本实验的探究，我们深入理解了动量守恒定律在碰撞过程中的应用。
同时，实验还加深了我们对物理实验的理解和实验操作的熟练程度。
在今后的学习中，我们将更加注重实践操作，提高实验技巧，为更好地理解物理知识打下坚实的基础。
注：以上示例文章字数不足，可根据需要适当增加内容。
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。
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碰撞实验中影响动量守恒因素的研究
碰撞实验是物理学中重要的实验之一，可以用来研究动量守恒定律和能量守恒定律。
然而，即使在理想的情况下，动量守恒也不一定总是成立的。因此，研究碰撞实验中影响
动量守恒因素是非常重要的。
影响动量守恒的因素主要有以下几个方面：
1. 碰撞方向
碰撞方向是影响动量守恒的重要因素。在同一速度和质量条件下，如果碰撞方向不同，
动量守恒就会出现不同的结果。例如，在完全弹性碰撞中，如果两个物体在相反的方向上
碰撞，它们将在碰撞后彼此反向运动，而在相同的方向上碰撞，它们将会保持相同的速
度。
2. 碰撞能量
碰撞能量是影响动量守恒的另一个因素。碰撞能量越大，粒子的速度变化越大，使得
动量守恒更难以实现。例如，在非完全弹性碰撞中，部分能量会转化为热能或形变能，这
会导致动量守恒不完全，因为一部分能量消失了。
碰撞质量是碰撞实验中的关键因素。在碰撞发生时，质量更大的物体的动量更难以改
变，因此动量守恒更容易实现。例如，在一个大小和形状相同，但质量不同的铁球和橡皮
球碰撞中，由于铁球具有更大的质量，因此动量守恒更容易实现。
4. 外界力
外界力也是影响动量守恒的因素之一。如果有外界力对参与碰撞的物体施加作用力，
这会导致动量守恒破坏。例如，在一个由水流产生的弹性碰撞中，水流可能对物体造成一
定的阻力，导致动量守恒不完全。
在实际的碰撞实验中，这些因素往往会同时存在，使得动量守恒更难以实现。因此，
在研究碰撞实验中的动量守恒时，必须对这些因素进行全面而深入的分析，才能更好地理
解碰撞实验中动量守恒的本质和规律。