用电磁打点计时器研究非弹性碰撞

【仪器和器材】

　　电磁打点计时器（J0203型）两台，学生电源（J1202型），两辆小车（车轮带有深约1毫米的凹槽，可骑在钢丝导轨上），等距的三轨导轨一付（见图2．31－1，其中导轨钢丝直径约2毫米），配重砝码（100克或200克）若干个，纸带，天平（托盘天平或学生天平），橡皮锤，橡皮泥，楔形板，直尺。

【实验方法】

　　1．用天平称出两小车的质量。把导轨放在桌面上。旋动蝴蝶螺帽，使紧贴着支承板的钢丝轨道张紧。把楔形木板放在导轨支承板下，使导轨倾斜到轻推一下放在上面的小车就能使其做匀速运动。

　　2．把两个小车都放在轨道1、2上，小车（Ⅱ）放在导轨中部，在其右端贴少量橡皮泥。在小车（Ⅰ）上固定纸带，使纸带穿过打点计时器，并使其停在打点计时器附近，理直纸带，如图2．31－1所示。启动电源，让打点计时器工作。用橡皮锤沿与轨道平行的方向向左敲击小车（Ⅰ），使它运动后与小车（Ⅱ）相碰，然后粘合在一起运动。断开电源。

　　3．取下纸带。在反映粘合运动前后的两段点迹中各取相等数量的点迹（反映刚粘合时的点迹除外），用直尺量出这两部分点迹间的总长S₁和S′（见图2．31－2）。填好下表，比较粘合前后系统的动量是否相等。

　　4．重复步骤2和3，换上新纸带，加砝码以改变小车（Ⅰ）、（Ⅱ）的质量，再做两次。

　　5．把小车（Ⅱ）固定一条纸带后放在轨道2、3的中部，并让纸带穿过打点计时器，如示意图2．31－3。在小车（Ⅰ）上靠轨道2一侧固定一段长约1厘米左右的弹簧（或一圈簧片），并在小车（Ⅰ）上放几个砝码，使它的总质量约为小车（Ⅱ）的2－3倍。把小车（Ⅰ）移在打点计时器附近。接通两个打点计时器的电源，用橡皮锤敲击小车（Ⅰ），使它向车（Ⅱ）运动并与车（Ⅱ）碰撞。当车（Ⅱ）运动至轨道末端，立即断开两打点计时器电源。

　　6．取下纸带。分别在小车（Ⅰ）的纸带上碰撞前后的点迹中及小车（Ⅱ）的纸带的点迹中取相同数量的点迹。分别测出这些点迹间的总长度S₁、S′₁和S′₂（如图2．31－4）。填好下表，比较两车碰撞前后的总动量是否相等。换上新纸带，加砝码改变两车质量（要保证m₁＞m₂）。重复步骤4，再做两次进行验证。