碰撞打靶实验预习报告.docx

碰撞打靶实验预****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。 :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"。 :两物体碰撞前后的总动量不变。 :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x?v0t,y?12gt ,质量为m的物体在被提高距离h后,其势能增加了?Ep?mgh ,其动能为Ek?12mv2 :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,则物体系统的总机械能保持恒定不变。 :在碰撞过程中没有机械能损失的碰撞。 :碰撞过程中的机械能不守恒,其中一部分转化为非机械能。,它由导轨、单摆、升降架、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。小球质量可用电子天平称衡。: ,如果不水平可调节导轨上的两只调节螺钉。 ,并以此也作为撞击球的质量。 ,测出x,估计被撞球的高度y,并据此算出撞击球的高度h0 ,使之能在摆动的最低点和被撞球进行正碰。 ,调节升降架使它的高度为h0,细绳拉直。 ,记下被撞球击中靶纸的位置X'。,据此计算碰撞前后总的能量损失为多少?应对撞击球的高度作怎样的调整,才可使击中靶心? ,再重复若干次试验,以确定能击中靶心的h值;被撞球击中靶纸的位置后记下此h值。 ,分析碰撞前后各种能量损失的原因。选做内容: 观察两个不同质量钢球碰撞前后运动状态,测量碰撞前后的能量损失。用直径、质量都不同的被撞球,重复上述实验,比较实验结果并讨论之。 ,它们是否也具有相同的动能?如果不等,哪个动能大? ,产生?h的各种原因。 ,撞击球的运动状态与理论分析是否一致?这种现象说明了什么? ,撞击球在摆动回来时能否达到原来的高度?这说明了什么? ,绳的张力对小球是否做功?为什么? ?=e/E与两球质量比?=m1/m2的关系。 ,球体不用金属,用石蜡或软木可以吗?为什么? 实验原理:以下仅为参考: ,机械能守恒: ,动量守恒: , : (3) 、、式得: 式中, 为靶心位置, 为撞击球与被撞球高度差的理论值。为被撞球的高度, 当被撞球的高度为为由此得碰撞系统在整个运动过程的能量损失应为,,撞击球与被撞球高度差的理论值为时,被撞球实际击中靶纸的位置由此,若使被撞球击中靶心,撞击球的初始高度应调高至,即使得, 篇一: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。 :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。 :两物体碰撞前后的总动量不变。 :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