1 动量守恒定律 实验攻略7 验证动量守恒定律实验中速度的测量方法 (突破疑难) - 【学而思·高中同步培优练】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册课时作业（人教版·新教材）

实验攻略7验证动量守恒定律实验中速度的测量方法

1.实验解读

验证动量守恒定律的常见实验方案是气垫导轨上滑块碰撞类型和斜槽末端小球碰撞类型,还有一些其他方案,比如弹簧弹射小球类型、硬币撞击类型、悬球对撞类型等.实验过程中,质量的测量可以利用天平直接测量,速度的测量是实验中的关键,因为直接测量速度的条件要求较高,往往通过间接测量获得速度.

2.实验方法

(1)利用光电门测速度:记录挡光片的宽度Δx以及光电计时器显示的挡光时间Δt,利用公式v= 计算出速度.

(2)利用转化法测速度:①根据平抛运动规律,将速度的测量转化为位移的测量,有落到水平面上测水平位移、落到竖直面上测下落高度、落到斜面上测下落长度等类型;②根据水平面上动摩擦因数(即加速度)相同,将速度的测量转化为位移的测量;③根据悬球上升过程机械能守恒,将速度的测量转化为角度的测量或者上升高度的测量.

示例1　如图所示为验证动量守恒定律的实验装置,气垫导轨置于水平桌面上,G1和G2为两个光电门,A、B均为弹性滑块,质量(含遮光片)分别为mA、mB,且mA大于mB,两遮光片沿运动方向的宽度均为d,实验过程如下:

①调节气垫导轨成水平状态;

②轻推滑块A,测得A通过光电门G1的遮光时间为t1;

③A与B相碰后,B和A先后经过光电门G2的遮光时间分别为t2和t3.

回答下列问题: