刘志勇

通常，基础物理实验验证动量守恒定律是用气垫导轨，调节导轨的水平可用“动态”和“静态”两种调平方法，由于气垫导轨上各个气孔出气不均匀，导致调平难度很大；为了简化实验计算，实验对滑块的质量要求很严格；这套装置昂贵且笨重，无法拿到课堂上进行演示实验，本研究设计了一套双单摆实验装置来验证动量守恒定律.

1实验原理

若系统不受外力或所受外力的矢量和为零，则系统的总动量保持不变.设两个滑块的质量分别为m1和m2它们在碰撞前的速度为v11和v21，碰撞后的速度为v12和v22，则根据动量守恒定律有

m1v11[TX→]+m2v21[TX→]=m1v12[TX→]+m2v22[TX→].

2实验装置

图中标记，底座1，调平螺丝2，水平仪3，支架4，单摆5，摆长调节螺丝6，细线7，透明刻度板8.

3实验方案

3.1摆球质量相等

验证质量相等摆球的动量守恒时将透明刻度板拿掉，如图1所示.调节底座1上的调节螺丝2，使水平仪3的气泡处于底座1的中心圆内，说明底座1已成水平状态；调节摆长调节螺丝6使两个单摆5的摆长相等，调节两摆绳上的细线7使对应相同的支架刻度，调节两单摆5之间的距离使两摆球A、B刚好接触且圆心在同一直线上.一摆球B静止，将另一摆球A拉至一定位置，使摆绳上的细线对应支架标尺一定的刻度，无初速释放摆球A，摆至最低点时摆球A与在平衡位置静止的摆球B相碰，碰后摆球A静止，摆球B会运动，直至摆绳上的细线对应支架的刻度至摆球A释放时其细线对的刻度相同，即摆球B的最终位置对应的支架刻度与摆……