用冲击摆测弹丸的速度 实验仪器:冲击摆.直尺.学生天平 实验目的:利用冲击摆较精确地测定弹丸的速度.学习运用动量守恒定律和机械能守恒定律解决实际问题的方法.了解实验装置的设计思想. 实验原理:如图.如果质量为m的弹丸以某一速度v水平射入悬挂着的质量为M的静止摆块中并一起以共同速度v′运动.则在射入过程中.由动量守恒定律得: mv= 在弹丸与摆块一起上升过程中机械能守恒: (m+M)v′2= 且h=l 由可得: v= (4) 只要在实验中测得M.m.L.θ.则由(4)式可求得弹丸的入射速度. 冲击摆: 教师操作: (1)将冲击摆放在桌面上.弹簧枪尾部正对实验者.调节底板上的调节螺钉使底板大致呈水平.调整四根悬线的长度.使摆块上表面呈水平.侧面与刻度板平行.前端面与刻度板的零刻度线对齐(若没有对齐.可调整底座上位于一侧中部的螺钉).后端面的入射孔与弹簧枪口正对(偏左或偏右时.也可调节调节螺钉). (2)拉动弹簧枪拉手至第一挡.装上弹丸.为减少克服摩擦力而引起的能量损耗.把指针预先拔在适当位置.压下扳机.射出弹丸.弹丸进入摆块后推动摆块一起上升.摆块将指针推动到摆块所能到达的最高位置.在摆块返回时.用手将其止住.记下指针的最大偏角θ. (3)把指针拨回1°-2°.取出弹丸.观察摆块的静止位置是否理想.并作适当调整.重新把枪机拉在第一挡上.安上弹丸.重复步骤(2).在第一挡上共做3次. (4)使枪机处于第二挡及第三挡.重复步骤.每挡做3次. (5)用尺量出悬线的长度(准确一些.是悬线长在竖直方向的投影长度).用天平测出弹丸和摆块的质量.分别计算各次弹丸的速度.求出每挡速度的平均值.将所有测量和计算结果记入下表中. 弹丸质量m= kg.摆块质量M= kg.悬线长L= m.g=m/s2 挡次 第一挡 第二挡 第三挡 实验次数 1 2 3 1 2 3 1 2 3 指针偏角 测量值 平均值 弹丸速度(m/s) 【
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