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二、实验器材

斜槽，大小相等、质量不同的小钢球两个，重垂线，白纸，复写纸，天平，刻度尺，圆规。

三、实验步骤

(1)先用天平测出小球质量m1、m2。

(2)如图1所示，安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线水平，把被碰小球放在斜槽水平方向的末端．调节实验装置使两个相碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬间，入射球与被碰球的球心联机与轨道末端的切线平行，以确保碰撞后的速度方向水平。

(3)在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。

(4)在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射球被碰前的位置，如图所示。

(5)先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处自由滚下，重复10次，用圆规画尽可能小的圆，把所有的小球落点围在里面，圆心就是入射球不碰撞时的落地点P。

(6)把被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从同一高度处自由滑下，使它们发生正碰，重复10次，仿步骤⑤求出入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。

(7) 用刻度尺量出线段 EMBED Equation.3 、 EMBED Equation.3 、 EMBED Equation.3 的长度。把两小球的质量和相应的速度数值代入m1 EMBED Equation.3 = m1 EMBED Equation.3 +m2 EMBED Equation.3 ，看是否成立．

(8)整理实验器材，放回原处。

四、数据处理

入射球、被碰球都是从同—高度开始做平抛运动，故它们平抛运动的时间都相同，设为t，入射球从斜槽轨道上某—点由静止释放后，落在P点，它平抛运动的起点为斜槽轨道的末端，共平抛运动的水平位移为 EMBED Equation.3 ，水平速度v′= EMBED Equation.3 ，入射球从斜槽轨道上的同一点由静止释放，与被碰球碰撞后分别落在M、N点，它们的水平速度分别为v1′= EMBED Equation.3 ，v2′= EMBED Equation.3 ，如果动量守恒，则应有m1v1 = m1 EMBED Equation.3 + m2 EMBED Equation.3 ，亦即m1 EMBED Equation.3 = m1 EMBED Equation.3 + m2 EMBED Equation.3 ，只要证明这个关系正确，就验证了机械能守恒。

五、注意事项

(1)斜槽末端的切线必须水平。

(2)入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。

(3)入射球质量应大于被碰球的质量。

(4)实验过程中实验桌、斜槽、记录所用自纸的位置要始终保持不变。斜槽末端必须水平，检验方法是把小球放在斜槽末端平轨道上任何位置，看其能否保持静止状态．

六、误差分析

实验所研究的过程是两个不同质量的金属球发生水平正碰，因此“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件。实验中两球球心高度不在同一水平面上，给实验带来误差．每次静止释放入射球的释放点越高，两球相碰时内力越大，动量守恒的误差越小，应进行多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差。本实验代入计算的量并不多，只有小球的质量和碰撞前后两个小球平抛的水平位移，因此质量的测量和水平位移的测量是产生误差的主要原因，应尽量准确。

考点一　实验原理与操作

[典例1]　(2011·北京高考)如图实-16-1，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

图实-16-1

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题。