2、研究氣墊導軌上的滑塊碰撞時動量守恒。 實驗設備：氣墊導軌、數字計時器、天平、滑塊（兩個）、重物、輕彈簧、細絲、彈性碰撞架、膠帶、撞針、橡皮泥等。 實驗步驟 1、測量質量：用天平來測量滑塊的質量。 2、安裝：正確安裝氣墊導軌。 3、實驗：打開電源，用配套的數字計時器測量不同情況下兩個滑塊碰撞前后的速度（改變滑塊的質量。改變滑塊的初速度和方向）。 4.驗證：一維碰撞動量守恒。 數據處理驗證表達式：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2。 方案二：研究滑槽末端小球碰撞時動量守恒。 實驗設備：滑槽、鐵架、小球（兩個）、天平、復寫紙、白紙、鉛垂線等。 實驗步驟 1、測量質量：用天平測量兩個小球的質量，選擇質量較大的球作為入射小球。
3. 球。 2、安裝：按圖A所示安裝實驗裝置，調整固定溜槽，使溜槽底部水平。 3、鋪紙：白紙在下，復印紙在上，放置在合適的位置。 注意鉛垂線所指向的位置 O。 4、釋放球找落點：擊中的球不要釋放，每次讓入射球從滑道上的固定高度自由滾落。 重復10次。 用圓規畫一個盡可能小的圓，并包圍所有的球著陸點。 圓心P是球落地點的平均位置。 5、尋找碰撞點：將被擊球放在滑槽末端，每次讓入射球從滑槽同一高度自由滾下，使它們發生碰撞。 重復實驗10次。 采用步驟4的方法，標記碰撞后擊球落點的平均位置M和擊球落點的平均位置N，如圖所示。 6、驗證：連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度。 將測量數據填入表中。 最后代入m1lOP=m1lOM+m
4、2lON，看是否在允許誤差范圍內。 7、結束：整理好實驗設備，放回原位。 數據處理驗證表達式：m1lOP=m1lOM+m2lON。 誤差分析 1、系統誤差：主要來自于設備本身是否符合要求。 (1)碰撞是否為一維碰撞。 (2)實驗是否滿足動量守恒條件動量守恒定律實驗注意事項，如氣墊導軌是否水平、兩球大小是否相等、使用長木板實驗時摩擦力是否平衡等。 2.偶然誤差：主要來自質量m和速度v的測量。 注意事項1.前提：兩個碰撞物體應保證“水平”和“正向碰撞”。 2.計劃提醒。 (1)若采用氣墊導軌進行校驗，調整氣墊導軌時，應注意使用水平儀，保證導軌水平。 (2)如果采用平拋運動規律進行驗證，在安裝實驗裝置時，應注意調整溜槽，使溜槽末端處于水平狀態，選擇質量相對較高。
5. 較大的球為事件球。 實驗熱點 探索突破熱點 1 實驗原理與操作實例分析 某學生設計了一個實驗，利用打點計時器來探究碰撞中的不變量：A車前端粘有橡皮泥，A車前端貼有紙膠帶。 A車后部，A車被推動，使其勻速行駛，然后與前面原本靜止不動的B車發生碰撞，粘在一起，并繼續勻速行駛。 他設計的具體裝置如圖A所示。 （1）在長木板的右端下面放置一小塊木頭的目的是_。 (2)若得到的點狀紙帶如圖B所示，A為運動起點，各計數點之間的距離分別記為lAB、lBC、lCD、lDE，兩車的質量用天平測量A、B為mA、mB，需要驗證的表達式為_。答案：（1）平衡摩擦力（2）mAlBC=（mA+mB）lDE分析：（1）一塊小木塊放置在一塊長木板的右端下方。
6、目的是平衡摩擦力，使小車在木板上拖動紙條的同時能夠勻速行駛。 （2）從題圖可以看出，從B到C的時間等于從D到E的時間，所以mAlBC=(mA+mB)lDE。 易出錯警告使用軌道完成水平碰撞動量守恒定律時，如果使用氣墊導軌，滑塊與滑塊之間存在氣墊，摩擦力幾乎為零，所以不需要平衡摩擦力。 只需將軌道調整至水平即可。 ; 如果用長木板與兩個小車碰撞進行驗證，要注意平衡摩擦力，學以致用。 下圖是驗證動量守恒定律的實驗裝置。 氣墊導軌放置在水平工作臺上。 G1和G2是兩個光電門。 A、B均為彈性滑塊。 它們的質量分別為mA和mB，mA大于mB，兩遮光片沿運動方向的寬度為d。 實驗過程如下：將氣墊導軌調整至水平狀態； 輕輕推動滑塊A，通過光電門G1測量A的遮光情況
7、時間為t1； A和B碰撞后，B和A通過光柵G2的遮光時間分別為t2和t3。 回答下列問題。 (1)實驗中選擇mA大于mB的目的是。 （2）用被測物理量的符號來表達動量守恒定律成立的公式為： 答案：（1）保證滑塊A碰撞時不回彈 2 數據處理及誤差典型實例分析分析 某學生利用圖A所示的裝置，通過兩個相同大小的小球A、B的碰撞來驗證動量守恒定律。 圖中的PQ就是溜槽。 實驗時，球A首先從靜止的滑槽上的固定位置G滾下，落在水平地面的記錄紙上，留下痕跡。 重復上述操作10次，得到10個A滴標記。 然后將B球放在水平槽的末端，讓A球在G位置處仍從靜止處滾落動量守恒定律實驗注意事項，與B球碰撞后，A球和B球會在記錄紙上留下各自的著陸痕跡。 重復此操作。 10
8.次。 圖中的O點為水平凹槽端部R在記錄紙上的垂直投影點。 A、B (1)安裝設備時，注意固定在工作臺邊緣的滑槽末端切線的方向。 (2) 球 A 的質量 m1 和球 B 的質量 m2 應滿足的關系為 m1 (可選“”” (3) 41 分析： (1) 溜槽末端的切線必須沿著(2)為防止入射球碰撞后反彈，入射球的質量應大于被入射球的質量。 （3）根據實驗原理，m1v0=m1v1+m2v2 由題中圖B可知lOM=15.5 cm，lOH=25.5 cm，lON=40.0 cm，又因為下落時間相同，可得 m1lOH=m1lOM+m2lON，代入數據，可得 m1m2=41 特別提醒使用平拋運動 規則驗證
9. 動量守恒定律必須滿足以下條件。 1. 軌道末端的切線必須水平。 2. 入射球每次必須從同一高度滾落。 3. 入射球的質量必須大于被擊打球的質量。 4. 入射球和擊球的大小必須相同，以保證它們在水平軌道上中心對中心碰撞。 學以致用 在驗證動量守恒定律的實驗中，一名學生使用氣墊導軌結合光電門來研究碰撞前后的不變量。 如圖所示，滑塊上遮光罩的寬度為2.00cm，滑塊1的質量為120g，滑塊2的質量為220g。 他首先將滑塊2固定在兩個光電門之間。 滑塊 1 與右側的滑塊 2 相撞。 碰撞后，滑塊1反彈。 滑塊2向右通過光電門。 光電門1顯示的兩個光電門時間分別為t1=0.034s和t1=0.144s，光電門2顯示的時間為t2=0.0
10、50s，則滑塊1和滑塊2碰撞后的總動量為kg·m/s（結果保留兩位有效數字）。 答案：0.071 分析：碰撞后，兩個滑塊的速度都向右，即正方向。 碰撞后系統總動量為 p=m1v1+m2v2=0.120(-0.139) kgm/s+0.2200.400 kgm/s=0.071 kg m/s。 課內訓練 1.（多選）若 a使用打點計時器進行實驗，驗證動量守恒定律，下列正確操作是（） A. 在兩輛相互作用的汽車上，一輛裝有撞針，另一輛裝有橡皮泥。 為了改變兩輛車B的質量，在兩輛相互作用的汽車上，一輛裝有撞針，另一輛裝有橡皮泥，這樣兩輛汽車碰撞后就會粘在一起。 C、先打開打點定時器電源，然后釋放拖動紙帶的小車 D、先釋放拖動紙帶的小車
11、然后打開打點定時器的電源。 答案：BC分析：相互作用的兩輛車中，其中一輛裝有撞針，另一輛裝有橡皮泥，這樣兩輛汽車在碰撞后就能粘在一起并一起移動。 選項A是錯誤的。 ，B正確； 應先打開打點定時器的電源，然后松開拖動紙帶的小車。 否則，由于移動距離較短，小車釋放后再開機時將很難獲得實驗數據。 選項C正確，D錯誤。 2、驗證動量守恒定律的實驗裝置如圖所示。 回答下列問題。 (1) 每次球向下滑動時，必須將其從靜止狀態釋放（可選“相同位置”或“不同位置”）。 (2)滑槽末端應保留在實驗裝置內。 (3) 入射球的質量 mA 與被擊球的質量 mB 之間的關系為： (4) 圖中若已測量mA、mB、lOP、lOM、lON，則球的半徑為r，因此只需驗證即可達到實驗目的。 答案： (1) 位置相同 (2) 切線水平 (3) mAmB (4) mAlOP=mAlOM+mB (lON-2r) 分析： (1) 為了使小球每次到達終點時的速度相同滑道的，應該讓球每次從相同的高度從靜止狀態釋放。 (2)為保證球的初速度水平，溜槽末端的切線必須保持水平。 (3) 為了防止入射球在碰撞過程中反彈，入射球的質量應大于被擊球的質量，即mAmB。 (4)球離開軌道后，進行水平投擲運動。 由于球的投擲點高度相等，因此球的運動時間t也相等。 如果碰撞時動量守恒，則mAvA=mAvA+mBvB，兩邊同時乘以時間t。 得到mAvAt＝mAvAt+mBvBt，則mA1OP＝mA1OM+mB(1ON-2r)。
