王建龙

摘  要：动量守恒定律是力学中一个重要定律，其验证实验已经出现很多.这里我们再一次换个角度去探索实验的美妙。在“验证动量守恒定律”学生实验中，现行的人教版教材的实验原理图如图1所示。设小球1滚下与球2碰撞前的速度为υ₀，碰撞后球1的速度为υ₁，球2的速度为υ₂。

关键词：动量守恒定律;实验原理;探究

在《验证动量守恒定律》这个学生实验中，现行的人教版教材的实验原理图

如下图所示：

设小球1滚下与球2碰撞前的速度为V₀，碰撞后球1的速度为V₁，球2的速度为V₂，若碰撞中动量守恒则需验证等式M₁V₀=M₁V₁+M₂V₂是否成立。直接测量球的速度比较困难，因此本实验转而去测量小球碰撞前后做平抛运动的水平位移，通过验证等式M₁OP=M₁OM+M₂ON是否成立从而达到验证碰撞中动量是否守恒的目的。本实验的原理可以说是十分巧妙的，然而大家都看的出本实验有个明显的系统误差：即入射小球1与被碰小球2碰撞后，球1的速度并不是它做平抛运动的初速度。因此本实验有了一个改进的版本，其实验原理如下图所示：

此实验装置通过验证等式M₁OP=M₁OM+M₂O^/N否成立从而达到验证碰撞中动量是否守恒。在这个实验装置中，通过将2球放在增加的小立柱上，使得球1和球2的碰撞后的速度就是它们做平抛运动的初速度，避免了第一种装置中的系统误差。但第二种装置比第一种装置多了一个步骤：即需要测量两个小球的直径，从而得出OO^/的长度，即OO^/=2r。而实际中我们测量的是ON的长度，O^/N的长度我们是用ON减去2r得到的。……