大物实验碰撞实验报告

实验名 姓名 学号专业班实验班_莒教^师日成绩——一、实验目的：了解气垫导轨的结构特点,了解数字毫秒计的结构特点学会正确使用气垫导轨和数字毫秒计。学习不等精度测量的数据处理方法。二、实验原理：验证动量守恒定律动量守恒定律：叫v10+m2v20=m1v1+m2v2对于完全弹性碰撞有：叫^102+^2^202=^1约2+如2^22（机械能守恒）碰撞后得速度关系为：约=约0（m1-m2）/（m1+m2）4=2叫约/（叫+m2）对于完全非弹性碰撞：m1v10+m2v20=（m1+m2）v当取40=0时，则有v=m1v10/（m1+m2）恢复系数e：相互碰撞的两物体，碰撞后的相对速度和碰撞前的相对速度之比，称为恢复系数，用符号e表示e=（^2-^1）/（^10-r20）碰撞时动能的损耗设碰撞后和碰撞前动能之比为RR=(m1+m2e2)/(叫+m2)瞬时速度的测量：Ax/At即可近似认为是滑块通过光电门附近的瞬时速度其中毫秒计时器测出挡光时间为小，4x为置于滑块上U形挡光片得宽度三、 实验仪器：实验中所用到的实验仪器有气垫导轨、数字毫秒计、滑块、天平四、 实验内容与步骤：调整检验使气垫导轨处于水平状态：断导轨是否处于水平有两种方法：“静态法”和“动态法”。当用“静态法”进行调节时，将滑块置于已通气的导轨上，调节支点螺钉使其在任何位置都能保持静止不动，或稍有运动，但不总向一个方向运动。当用“动态法”进行调节时，要求滑块在沿同一方向运动的过程中经过两光电门的时间近似相等，即可认为导轨已调平。用完全弹性碰撞验证动量守恒要求分两种情况进行研究：(1)令m1=m2，v2Q=0;(2)令m1#m2,v2O=0五、数据处理与分析：(1)当m1=m2,v20=0时2Tm1=m2,v20=0⑴滑块的质量为ml=仲9顼㈤滑块的质量为e2=199.12⑶数赚榕1(实逾曜值：&=LOOcm)序号123AtlO/ms10.53105315.94AtZ/ms10.71105715.99VIOxWA.^crr-insi9.49679.49676.2735V2x10A-2/cm-nK-19.33719.46076.2539m1v10/cmg-ms-l18.918418.918412.4974m2v2/cmgms-118592018.838112.1528e0.53320.99620.9969R090330.996209969E%30.820.67女ml^m2fv20=02)当m1#m2,v20=0时:3.011*1112^20=0⑴渭块的质量为ml= 300.40(2)滑块的质量为m2= 19912⑶数据表格2(实验测量值：Ax=L0(km)表格表头123At10/ms10.5310.532232At2Ans8.818.8918.64All/ms52.2852.7211059Ox1W/oTvmE9.49579.49674.4803V2x10a-2/citims-11135071124B65.364SVIx!0a-2/citims-11.91281.89680.9042mlvlO/cm-g^ms-128.528128.528113.4588mlvl+m2v2/cm-g-nns128347628.0962133986e0.99380.98470.9956R0.99510.98790.996SE%1.32.40.89(六、误差分析：.实验中，物块在滑动时，受到一些摩擦力，产生实验误差。.另外可能气垫导轨未真正调平，使一部分重力做功，影响了实验的准确性。七、思考题：如果碰撞后测得的动量总是小于碰撞前测得的动量,说明什么问题？能否出现碰撞后测得的动量大于碰撞前测得的呢？答：①说明实验中，物块在滑动时，受到摩擦力对系统做负功。可以。当气垫导轨未真正调平，使一部分重力做功，影响了实验的准确性，导致了系统总动量增加。试想实验中：把光电门放在靠近或远离碰撞的位置；碰撞速度大或小；正碰或不正碰；匀速或不匀速；导轨中气压大或小；其结果如何。答：远离，摩擦力做的负功变多，碰撞后总动量变小；靠得过近，滑块速度仍不稳定，影响实验结果得正确性。碰撞速度过小，摩擦力对实验结果影响较大，碰撞后总动量变小；碰撞速度过大滑块速度不稳定，不利于测量。正碰，测量结果正确；不正碰，碰撞后总动量总是小于碰撞前总动量匀速，滑块速度稳定，测量结果正确；不匀速，碰撞后总动量与碰撞前总动量差别较大，关键在于测量的速度与碰撞时速度不一致。气压小，摩擦力会变大，实验测得碰撞后总动量会偏小；气压大，减小摩擦阻力，减少误差，结果正确。恢复系数e是否和速度有关？若在水平气轨，与倾斜气轨上通过两滑块的碰撞测恢复系数，试求出e值并说明与速度大小的关系。答：恢复系数与速度无关。完全由两个碰撞的物体材料的性质决定。e的值可以用动量定理推导出来。e