不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:
(1)用天平测相关质量。
(2)安装实验装置。
(3)使物体发生碰撞。
(4)测量或读出相关物理量,计算有关速度。
(5)改变碰撞条件,重复步骤(3)、(4)。
(6)进行数据处理,通过分析比较,找出碰撞中的守恒量。
(7)整理器材,结束实验。
4.数据处理
为了探究碰撞中的不变量,将实验中测得的物理量填入如下表格
碰撞前 碰撞后 质量 m1 m2 m1 m2 速度 v1 v2 v1′ v2′ mv m1v1+m2v2 m1v1′+m2v2′ mv2 m1v12+m2v22 m1v1′2+m2v2′2 v1/m1+v2/m2 v1′/m1+v2′/m2
经过验证后可知,在误差允许的范围内,碰撞前后不变的量是物体的质量与速度的乘积,即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。
1.如图111所示为用气垫导轨实验探究碰撞中的不变量的实验装置,遮光片D在运动过程中的遮光时间Δt被光电计时器自动记录下来。在某次实验中,滑块1和滑块2质量分别为m1=0.240 kg、m2=0.220 kg,滑块1运动起来,向着静止的导轨上的滑块2撞去,碰撞之前滑块1的挡光片经过光电门时,光电计时器自动记录下来的时间Δt=110.7 ms。碰撞之后,滑块1和滑块2粘连在一起,挡光片通过光电门的时间Δt′=214.3 ms,已知两滑块上的挡光板的宽度都是Δx=3 cm,问:
图111