1.在一维碰撞中验证动量守恒定律,实验设计方案分别有气垫导轨和光电计时器(图甲)、带细线的摆球(图乙)、打点计时器和小车(图丙)、斜槽轨道和小球(图丁)。
(1)实验中需要测出_____________________、_______________,计算出__________________、_____________________(用字母表示)。
(2)实验中需要注意:
①若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,应____________________。
②若利用摆球进行实验,两小球静放时球心应在同一水平线上,且____________,摆线竖直,将小球拉起后,两条摆线应____________。
③若利用打点计时器和小车进行实验,在长木板下垫一小木片,是为了________________。
④若利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被撞球质量,是为了防止________________。
解析:(1)实验中需要分别测出两个物体的质量m1、m2和碰撞前后两物体的速度v1、v′1和v2、v′2。
需要计算的量为碰撞前的动量p=m1v1+m2v2和碰撞后的动量p′=m1v′1+m2v′2。
(2)在一维碰撞中验证动量守恒定律,实验前提条件为碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。
①若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,应用水平仪确保导轨水平。
②若利用摆球进行实验,两小球静放时球心应在同一水平线上,且刚好接触,摆线竖直,将小球拉起后,两条摆线应在同一竖直面内。
③若利用打点计时器和小车进行实验,在长木板下垫一小木片,是为了平衡摩擦力。
④若利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被撞球质量,是为了防止碰后入射球反弹。
答案: (1)两个物体的质量m1、m2 碰撞前后两物体的速度v1、v′1和v2、v′2 碰撞前的动量p=m1v1+m2v2 碰撞后的动量p′=m1v′1+m2v′2 (2)见解析