1、实验十九 动量守恒定律实验目的验证动量守恒定律。实验原理根据动量守恒定律，位于轨道上的两小车碰撞前后，合外力为零，故总动量守恒（注意动量的方向性） 。碰撞中两小车接触，有完全弹性碰撞（小车前安装弹簧圈或强力同性磁铁） 、完全非弹性碰撞（小车触点处放橡皮泥或尼龙粘扣，小车相碰后粘在一起）和非完全弹性碰撞（小车直接相碰）三种类型。本实验只介绍接触碰撞中的前两种形式。实验器材朗威 DISLab、计算机、DISLab 力学轨道及附件、天平等。实验装置见图 19-1。图 19-1 实验装置图（完全弹性碰撞）实验过程与数据分析1在两小车前安装同性磁铁片，用天平称出两小车质量分别为 208.2g、208.5
2、g；2取两只光电门传感器，分别接入数据采集器的第一、二通道，将传感器用支架固定在轨道上；3将轨道调整水平，两小车上安装宽度 0.020m 的“I”型挡光片；4检测并调整光电门的高度，保证挡光片可顺利通过光电门的间隙；5打开“计算表格” ，点击“开始” ，轻推两小车使之做相向运动，分别通过两光电门后发生碰撞，碰后两小车均被弹回，反向通过光电门；6重复上述步骤，实验多次；7输入计算碰前与碰后的总动量的公式： P=0.2082*0.020/t1-0.2085*0.020/t2，得出实验结果（图 19-2） ；图 19-2 完全弹性碰撞实验数据及计算结果8表格中第 1、3、5、7 行的计算结果为三次实
3、验碰前总动量，第 2、4、6、8 行为三次实验碰后总动量的相反值，单位：（kg*m/s） ；9由实验结果可计算出四次实验碰前与碰后的动量损失分别为2.17%、3.6%、1.9%、2.9%；10将两小车的弹簧圈改为尼龙粘扣，把小车 1 放在两光电门传感器之间，推动小车2 通过一个光电门传感器后与小车 1 相碰，碰撞后的两小车粘合在一起通过第二个光电门传感器；11输入碰前和碰后总动量计算公式 P1=0.2085*0.02/t1、 P2=0.4167*0.02/t2，输入计算二者相对误差计算公式 n=(P1-P2)/p1，计算得出实验结果（图 19-3） ；图 19-3 完全非弹性碰撞实验数据12根
4、据实验结果得出八次实验碰撞碰前与碰后的动量损失分别小于 2.53%；注意：推动小车时，应尽量远离光电门，避免小车通过光电门时形成加速运动。本实验亦可采用气垫导轨。实验器材朗威 DISLab、计算机、气垫导轨、天平等。实验装置见图 19-4。图 19-4 实验装置图（完全弹性碰撞）实验过程与数据分析1在滑块前端安装弹簧圈，用天平称出两滑块质量分别为 229.5g、222g；2取两只光电门传感器，分别接入数据采集器的第一、二通道，将传感器固定在气垫导轨或铁架台上；3将气垫导轨调整水平，滑块上安装“U”型挡光片(两前沿的宽度 0.03)；4启动气垫导轨的气源，检测并调整光电门的高度，保证挡光片可顺利
5、通过光电门的间隙；5打开“计算表格” ，点击“自动记录” ，轻推两滑块使之做相向运动，分别通过两光电门后发生碰撞，碰后两滑块均被弹回，反向通过光电门；6重复上述步骤，实验多次，关闭气源；7输入计算碰前与碰后的总动量的公式：P=0.222*0.03/t1-0.2295*0.03/t2（kg*/s） ，得出实验结果（图 19-5） ；图 19-5 完全弹性碰撞实验数据及计算结果8表格中第 1、3、5 行的计算结果为三次实验碰前总动量，第 2、4、6 行为三次实验碰后总动量的相反值；9由实验结果可计算出三次实验碰前与碰后的动量损失分别为3.17%、2.6%、1.00%；10将两滑块的弹簧圈改为尼龙粘扣，只在滑块 1（质量为 230g）上安装 U 型挡光片，把滑块 2（质量为 216g）放在两光电门传感器之间，推动滑块 1 通过一个光电门传感器后与滑块 2 相碰，碰撞后的两滑块粘合在一起通过第二个光电门传感器；11输入碰前和碰后总动量计算公式 P1=0.230*0.03/t1、 P2=0.446*0.03/t2，计算得出实验结果（图 19-6）；图 19-6 完全非弹性碰撞实验数据12根据实验结果得出三次实验碰撞碰前与碰后的动量损失分别为1.40%、3.21%、3.65%；
