八、验证动量守恒定律

　　说在前:人教版给出了三种案例请参看教材第4页,而教科版用到气垫导轨.本实验仍用原来实验.请老师们选择.

　　（一）目的

　　验证两小球碰撞中的动量守恒

　　（二）器材

　　斜槽，两个大小相同而质量不等的小球，天平，刻度尺、重锤线、白纸、复写纸、圆规、游标卡尺

　　（三）原理

　　大小相同，质量为m1和m2的两个小球相碰，若碰前m1运动，m2静止，根据系统动量守恒定律有：m1v1=m1v1′+m2v2′。因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由平抛运动知识可知，只要小球下落的高度相同，在落地前运动的时间就相同，则小球的水平飞行距离跟做平抛运动的初速度成正比。所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离，代入公式就可以验证动量守恒定律。

　　（四）步骤

　　1．在桌边固定斜槽（如图实8-1），使它的末端切线水平，并在它的末端挂上重锤线。在桌边的地板上铺上记录纸来记录小球的落地点，在纸上记下重锤线所指位置O点。

　　2．用天平测出入射球质量m1和被碰球质量m2。

　　3．用游标卡尺测出两球直径d（两球直径应相等），在纸上标出O′点，OO′=d。

　　4．不放被碰球m2，让m1从斜槽顶点A自由滚下，重复若干次记下落地点平均位置P。

　　5．把被碰球m2放在斜槽末端支柱上（如图实8-2），使两球处于同一高度，让m1从A点自由滚下与m2相碰，重复若干次，分别记下m1 、m2落地点的平均位置M、N。

　　6．用刻度尺分别测出OP，OM，O′N，验证： 是否成立。

　　（五）数据记录及处理（略）

　　（六）注意事项

　　1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。

　　2．两球发生正碰，碰后均做平抛运动，这要求通过调整支柱使两球等高。

　　3．入射球每一次都从同一高度无初速度释放。

　　4．在实验中，至少重复10次，用尽可能小的圆把各小球的落点分别圈在里面，以确定小球落点的平均位置，其目的是为了减小实验误差。

　　（七）例题分析

　　例1：（2000全国）某同学用图实8-3-1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次.图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点的痕迹如图实8-3-2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零点与O点对齐。

　　（1）碰撞后B球的水平射程应取为______________cm。

　　（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：______________（填选项号）。