大学物理演示实验报告
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【实验名称】弹性碰撞演示仪
【实验目的】
本实验用于演示正碰撞和动量守恒定律，形象地显现弹性碰撞的情形。
【实验原理】
根据动量守恒定律可知，如果正碰撞的两球，撞前速度分别为V10和V20,碰撞后的速度分别为V1和V2,质量分别为m1和m2．
则 (1)
由碰撞定律可知：（2）
若e=1时，则分离速度（ ）等于接近速度（ ）
解某某（1）和式（2）可得：
（3）
（4）
若m1=m2=m;e=1则v1=0,v2=v10
即球1正碰球2时，球1静止，球2继续以V10的速度正碰球3，等等以此类推，实现动量的传递。
【实验器材】
1、实验装置如实验原理图示：
1一底座 2—支架 3—钢球
4—拉线 5—调节螺丝
2、技术指标
钢球质量：m=7×0.2kg
直径：l=7×35mm
拉线长度：L=55Omm
【实验操作与现象】
l、将仪器置于水平桌面放好，调节螺丝，使七个钢球的球心在同一水平线上。
2、将一端的钢球拉起后，松手，则钢球正碰下一个钢球，末端的钢球弹起，继而，又碰下一个钢球，另一端的钢球弹起，循环不已，中间的五个钢球静止不动。但在一般情况下，两球碰撞时，总要损失一部分能量，故两端的钢球摆动的幅度将逐渐减弱。
【注意事项】
操作前一定将七个钢球的球心调至同一水平线上，否则现象不明显。
在理想情况下，物体碰撞后，形变能够恢复，不发热、发声，没有动能损失，这种碰撞称为弹性碰撞（elastic collision），又称完全弹性碰撞。真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中，硬质木球或钢球发生碰撞时，动能的损失很小，可以忽略不计，通常也将它们的碰撞看成弹性碰撞。 碰撞时动量守恒。当两物体质量相同时，互换速度。
完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞 一、碰撞（Collision） 1．基本概念： 碰撞，一般是指两个或两个以上物体在运动中相互靠近，或发生接触时，在相对较短的时间内发生强烈相互作用的过程。 碰撞会使两个物体或其中的一个物体的运动状态发生明显的变化。 碰撞过程一般都非常复杂，难于对过程进行仔细分析。但由于我们通常只需要了解物体在碰撞前后运动状态的变化，而对发生碰撞的物体系来说，外力的作用又往往可以忽略，因而可以利用动量、角动量以及能量守恒定律对有关问题求解。 2．特点： 1）碰撞时间极短 2）碰撞力很大，外力可以忽略不计，系统动量守恒 3）速度要发生有限的改变，位移在碰撞前后可以忽略不计 3．碰撞过程的分析： 讨论两个球的碰撞过程。碰撞过程可分为两个过程。开始碰撞时，两球相互挤压，发生形变，由形变产生的弹性恢复力使两球的速度发生变化，直到两球的速度变得相等为止。这时形变得到最大。这是碰撞的第一阶段，称为压缩阶段。此后，由于形变仍然存在，弹性恢复力继续作用，使两球速度改变而有相互脱离接触的趋势，两球压缩逐渐减小，直到两球脱离接触时为止。这是碰撞的第二阶段，称为恢复阶段。整个碰撞过程到此结束。 4．分类：根据碰撞过程能量是否守恒 1）完全弹性碰撞：碰撞前后系统动能守恒（能完全恢复原状）； 2）非弹性碰撞：碰撞前后系统动能不守恒（部分恢复原状）； 3）完全非弹性碰撞：碰撞后系统以相同的速度运动（完全不能恢复原状）。
二、完全弹性碰撞（Perfect Elastic Collision） 在碰撞后，两物体的动能之和（即总动能）完全没有损失，这种碰撞叫做完全弹性碰撞。 解题要点：动量、动能守恒。 问题：两球m1，m2对心碰撞，碰撞前速度分别为 ，碰撞后速度变为 动量守恒 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 (2) (3) 第三过程：钢球上升。以钢球和地球为系统，机械能守恒。以钢球在最低点为重力势能零点。 (4) 由(2)、(3)可得 (5) (6) (6)/(5)，得 代入(2) 因而 (7) (4)/(1)，得 (8) (7)代入(8) 代入数据，得
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