验证动量守恒定律

动量守恒 · 气垫导轨 · 光电门测速 · 高中力学
高考必考
拖砝码片到滑块调质量 · 拖红色滑块压弹簧 · 松手释放
门1 门2 d 200g d 200g 砝码片 (50g/片)
实验步骤
1从砝码盒拖砝码片到滑块上调质量
2选择碰撞类型(弹性/完全非弹性)
3拖红色滑块向左压弹簧
4松手释放,观察碰撞过程
5读取光电门数据,记录实验数据
6改变质量组合,多次实验验证
碰撞类型
弹簧片:碰后分离,动能守恒
实验参数
滑块1 m₁
200
g
滑块2 m₂
200
g
挡光片宽
1.00
cm
状态
就绪
光电门数据
碰前(门1记录)
Δt₁
ms
v₁ →
m/s
碰后
Δt₁'(门1)
ms
v₁' ←
m/s
Δt₂'(门2)
ms
v₂' →
m/s
动量验证
碰撞前后动量对比
p前 = m₁v₁ + m₂v₂
p后 = m₁v₁' + m₂v₂'
显示选项
数据记录
#类型m₁(g)m₂(g) v₁v₁'v₂' p前p后Δ%

实验原理

动量守恒定律:如果一个系统不受外力或所受外力之和为零,则系统的总动量保持不变。

气垫导轨提供近似无摩擦环境,两滑块碰撞前后总动量应守恒。通过光电门测量滑块速度 v = d/Δt(d 为挡光片宽度,Δt 为挡光时间),比较碰前碰后总动量验证定律。

弹性碰撞

动量和动能均守恒。碰后两物体分离,速度由质量比决定。当 m₁ = m₂ 时,滑块1 静止(动量完全转移)。

完全非弹性碰撞

碰后两物体粘合一起运动,动能损失最大,但动量仍守恒。

误差来源

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