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1、实验二 碰撞实验报告 14 级软件工程班候梅洁1 4 04702 1【实验目得】1. 掌握气垫导轨得水平调整、光电门及电脑通用计数器得使用。2. 学会使用物理天平3. 用对心碰撞特例检验动量守恒定律。4. 了解动量守恒定律与动能守恒得条件 .碰撞前后得动量关系为 :m u = （m+ m） v动能变化为 : E=1/2（ m+ m）v 1/2mu【实验步骤】1用物理天平校验两滑块得（连同挡光物）得质量m及m,经测量m=136、6 0g、m =344、02g2. 用游标卡尺测出两挡光物得有效遮光宽度，本实验中s=s =5、00cm3. 将气垫导轨调水平 .（1）粗调:调节导轨下得三只底脚螺丝 ,
2、使导轨大致水平（观察导轨上得气泡,若气泡位于最中央 ,说明已调平）.(2) 静态调平 :接通气源 ,将滑块放在导轨上，这时滑块在导轨上自 由运动，调节导轨得单脚底螺丝，使滑块基本静止(不会一直向单一 方向运动 )(3) 动态调平：将两个安装在到导轨上得光电门相距6Ocm左右.在滑块上安放u型挡光片，接电脑通用计数器得电源，打开电源开关，将 电脑计数器功能置于“s2”挡.轻轻推动滑块，分别读出遮光片通过两 个光电门得时间厶t与厶t，它们不等，则反复强调单脚螺丝，使它们 相差不超过千分之几秒 , 此时可认为气垫导轨基本水平。4. 完全弹性碰撞适当放置光电门得位置，使它能顺利测出两个滑块碰撞前后得
3、速度，并在可能得情况下 ,使两个光电门得距离小些。每次碰撞时,大滑块得速度不要太大 ,让两个滑块完全碰撞两次，分别记录每次得滑 块得速度并结算出 ：(注意速度方向 )动量得变化大小C =(m v +mv)/( mu + m u)恢复系数 e=(vv)/ (u u)(vv为两物体碰撞后相互分离得相对速度，u-u则为碰撞前彼此接 近得相对速度)【注意事项】1. 严格按照在操作规范使用物理天平；2. 严格按照气垫导轨操作规则；3. 给滑块速度时速度要平稳 ,不应使滑块产生摆动 ;挡光框应与滑块运 动方向一致 ,且其遮光边缘应与滑块运动方向垂直 ;4. 挡光框应与滑块之间应固定牢固,防止碰撞时相对位置
4、改变,影响测1=1，业丰I门量精度 .【思考题】1. 动量守恒定律成立得条件就是什么 ?系统所受得外力之与为 02、滑块距光电门近些好还就是远些好？两光电门间近些好还就是远 些好?为什么？滑块距光电门近些好， 两光电门间近些好， 因为气垫导轨 上仍然就是存在微小得摩擦得 ,滑块与光电门之间、两光电门之间得距离尽可能得小，可以减小实验误差。【实验结果与分析】（ 均以轻滑块得初速度方向为正方向 ）第一组实验：m : u= 14、5 2 cm/sv= 16、0 0 cm/ su= 6、2 2 cm /sc= 0、8 9v=2 7、4 2cm/sv=4、 96cm/sm : u = 86 3cm/s计
5、算得：e =0、99第二组实验 :m ： u=2 0、 66cm/sm : u=13、04 cm/s计算得：e =0、9 6 c =0、75根据完全弹性碰撞得定义 ,理论上所求得 e、 c、 e、 c 都应该等于 1 、实验出现这样得结果 ,原因可能就是：1.由于气轨上各处气流分布不均匀导致滑块受阻力2.室内空气流动导致滑块受空气阻力3. 气垫导轨未调平，滑块得重力做功4. 实验仪器存在故障5. 测量误差 ,因为无论就是再精良得仪器总就是会有误差得， 不可 能做到绝对准确6. 操作误差 ,两滑块接触面粗糙7. 两滑块不就是正面碰撞【实验心得】在我们小组得实验过程中 ,第一次实验得两组测量值出现较大 偏差，表现为计算得出得C与c远小于1 ,我们在同一台仪器上再次进 行多次测量，得出得结果仍然存在比较大得误差。本次实验让我们熟悉了物理天平， 掌握气垫导轨得水平调整、 光 电门及电脑通用计数器得使用。 同时通过自己得操作利用对心碰撞验 证了动量守恒定律，从而使我们更加深入地理解力学原理 ,实验中遇 到了问题 ,我们经过努力分析后解决问题，让我们学会了许多。