篇一：碰撞与动量守恒实验报告

大学物理仿真实验

——碰撞与动量守恒

实验报告

一、 实验简介：

动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的，在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况，例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等，但是能量守恒定律仍然有效。因此，能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。

本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。

二、实验内容：

1．研究三种碰撞状态下的守恒定律

（1）取两滑块m₁、m₂，且m₁>m₂，用物理天平称m₁、m₂的质量（包括挡光片）。将两滑块分别装上弹簧钢圈，滑块m₂置于两光电门之间（两光电门距离不可太远），使其静止，用m₁碰m₂，分别记下m₁通过第一个光电门的时间Δt₁₀和经过第二个光电门的时间Δt₁，以及m₂通过第二个光电门的时间Δt₂，重复五次，记录所测数据，数据表格自拟，计算、。

（2）分别在两滑块上换上尼龙搭扣，重复上述测量和计算。

（3）分别在两滑块上换上金属碰撞器，重复上述测量和计算。

2．验证机械能守恒定律

（1）a=0时，测量m、m’、m_e、s、v₁、v₂，计算势能增量mgs和动能增量，重复五次测量，数据表格自拟。

（2）时，（即将导轨一端垫起一固定高度h，），重复以上测量。

三、实验原理：

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篇二：大学物理仿真实验报告碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验报告

一．实验目的

1. 利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律，

2. 定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。

3. 同时通过实验还可提高误差分析的能力。

二．实验原理

如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即

实验中用两个质量分别为m₁、m₂的滑块来碰撞（图1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有

对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。

当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。

1. 完全弹性碰撞

完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即

由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为

如果v₂₀=0，则有

动量损失率为

能量损失率为

理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。

2. 完全非弹性碰撞

碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。

在实验中，让v₂₀=0，则有

动量损失率

动能损失率

3. 一般非弹性碰撞

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篇三：大学物理演示实验报告—弹性碰撞

大学物理演示实验报告

机械105 ** ***

【实验名称】弹性碰撞球

【实验目的】演示弹性碰撞，能量守恒及动量守恒定律

【实验装置】用等长绳子悬挂的平行排列小球

1,实验装置如实验原理图示: （1）一底座（ 2）—支架（3）—钢球（4）—拉线

（5）—调节螺丝

2,技术指标

钢球质量:m=7×0.2kg 直径:l=7×35mm 拉线长度:L=55Omm

【实验原理】

弹性碰撞：碰撞前后两球的动量和能量之和不变，两球碰撞后的速度等于碰撞前的速度。

动量守恒：由钢球组成的系统相互作用的前后满足动量守恒条件，遵循动量守恒。

在理想情况下，完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。如果两个碰撞的球质量相等，则由动量守恒和能量守恒可知，碰撞后被碰撞的小球具有与碰撞小球同样大小的速度，而碰撞小球则停止。多个小球碰撞时可以进行类似的分析。事实上，由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞或多或少会有能量损失，所以最后小球还是要停下来。

【操作步骤】

1，调整固定摆球的螺丝，尽量使摆球的中心处于同一直线上。

2，拉起最左边的一个摆球，释放，让其撞击其他的摆球，可看到最有端侧的一个球立即摆起其摆幅几乎等于左球的摆幅。

3，同时拉起左侧的两摆球、三个摆球或四个摆球，释放，让其撞击剩余的摆球，可看到另一侧相同数目的摆球立即摆起，其摆幅几乎等于被撞起的摆球的摆幅。

【注意事项】

1，操作前一定将七个钢球的球心调至同一水平线上,否则现象不明显.

2，球的摆幅不要大，否则效果反而不好。

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篇四：碰撞实验报告

西安交通大学高级物理实验报告

课程名称：高级物理实验实验名称：碰撞实验第 1 页共12页

系别：实验日期：20##年12月2日

姓名：班级：学号：

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篇五：实验二碰撞实验报告

实验二

碰撞实验报告 14级软件工程班候梅洁14047021

【实验目的】

1.掌握气垫导轨的水平调整、光电门及电脑通用计数器的使用。

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.了解动量守恒定律和动能守恒的条件。

碰撞前后的动量关系为：

m1u1=（m1+m2）v2

动能变化为：

ΔEk=1/2（m1+m2）v22-1/2m1u12

【实验步骤】

1.用物理天平校验两滑块的（连同挡光物）的质量m1及m2，经测量 m1=136.60g、m2=344.02g

2.用游标卡尺测出两挡光物的有效遮光宽度，本实验中Δs1=Δs2=5.00cm

3.将气垫导轨调水平。

（1）粗调：调节导轨下的三只底脚螺丝，使导轨大致水平（观察导轨上的气泡，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，调节导轨的单脚底螺丝，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的光电门相距60cm左右。在滑块上安放u型挡光片，接电脑通用计数器的电源，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的时间Δt1和Δt2，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

适当放置光电门的位置，使它能顺利测出两个滑块碰撞前后的

速度，并在可能的情况下，使两个光电门的距离小些。每次碰撞时，大滑块的速度不要太大，让两个滑块完全碰撞两次，分别记录每次的滑块的速度并结算出：（注意速度方向)

动量的变化大小C=(m1v1+m2v2)/(m1u1+m2u2)

恢复系数e=(v2-v1)/(u1-u2)

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篇六：大学物理碰撞打靶实验报告

碰撞打靶实验

物体间的碰撞是自然界中普遍存在的的现象，从宏观物体的一体碰撞到微观物体的粒子碰撞都是物理学中极其重要的研究课题。

本实验通过两个体的碰撞、碰撞前的单摆运动以及碰撞后的平抛运动，应用已学到的力学定律去解决打靶的实际问题，从而更深入地了解力学原理，并提高分析问题、解决问题的能力。

一．实验原理

1. 碰撞：指两运动物体相互接触时，运动状态发生迅速变化的现象。"正碰"是指两碰撞物体的速度都沿着它们质心连线方向的碰撞；其他碰撞则为"斜碰"。

2. 碰撞时的动量守恒：两物体碰撞前后的总动量不变。

3. 平抛运动：将物体用一定的初速度v₀沿水平方向抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所作的运动称平抛运动，运动学方程为，（式t中是从抛出开始计算的时间，x是物体在时间t内水平方向的移动距离，y是物体在该时间内竖直下落的距离，ｇ是重力加速度）

4. 在重力场中，质量为ｍ的物体在被提高距离ｈ后，其势能增加了

5. 质量为m的物体以速度v运动时，其动能为

6. 机械能的转化和守恒定律：任何物体系统在势能和动能相互转化过程中，若合外力对该物体系统所做的功为零，内力都是保守力（无耗散力），则物体系统的总机械能（即势能和动能的总和）保持恒定不变。

7. 弹性碰撞：在碰撞过程中没有机械能损失的碰撞。

8. 非弹性碰撞：碰撞过程中的机械能不守恒，其中一部分转化为非机械能（如热能）。

二．实验仪器

碰撞打靶实验仪如图1所示，它由导轨、单摆、升降架（上有小电磁铁，可控断通）、被撞小球及载球支柱，靶盒等组成。载球立柱上端为锥形平头状，减小钢球与支柱接触面积，在小钢球受击运动时，减少摩擦力做功。支柱具有弱磁性，以保证小钢球质心沿着支柱中心位置。

图1 碰撞打靶实验仪

升降架上装有可上下升降的磁场方向与杆平行的电磁铁，杆上的有刻度尺及读数指示移动标志。仪器上电磁铁磁场中心位置、单摆小球（钢球）质心与被碰撞小球质心在碰撞前后处于同一平面内。由于事先二球质心被调节成离导轨同一高度，所以，一旦切断电磁铁电源，被吸单摆小球将自由下摆，并能正中地与被击球碰撞。被击球将作平抛运动，最终落到贴有目标靶的金属盒内。

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篇七：碰撞打靶实验报告

碰撞打靶实验报告

碰撞打靶实验仪。

被撞球3个（铁球，铜球，铝球，其中铁球和撞击球质量相等）。

实验目的、意义和要求

目的:了解自然界中物体的碰撞现象。

意义:利用碰撞前的单摆运动以及碰撞后的平抛运动利用已学到的力学定律去解决打靶的实验问题。

要求:

预习实验原理的各个力学规律。

了解整个实验的过程，即从理论值到实际值的过程。

实验前应回答的问题

实验仪底盘为什么要调水平。

由x和y推导出时h0的表达式。

由x,和y计算高度差的公式,进而推导出体系在整个过程中的能量损失ΔE。实验内容

完成实验室给出的数据表格。

选做实验——从剩余的两个小球中任选一个(建议做铝球)完成实验。

实验目的：比较被撞球的质量发生变化，或者质量和体积都发生变化时，体系的能量损失会有怎样的变化。

实验报告要求

计算碰撞前后的总能量损失ΔE。

回答课本P31,P32思考题。

实验现象记录分析，实验感想体会和建议。

参考书籍与材料

篇八：碰撞与动量守恒实验报告(1)

大学物理仿真实验

——碰撞与动量守恒

实验报告

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