動(dòng)態(tài)記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的小鐵球與靜止于斜面的滑塊發(fā)生的二維完全非彈性碰撞過程,研究該體系在碰撞過程中的動(dòng)量變化。通過實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果證明了碰撞瞬間垂直于斜面方向的外力分力施加的沖量將引起該方向上的動(dòng)量發(fā)生變化,而平行于斜面方向上的外力分力施加的沖量效果很小,則該方向上動(dòng)量近似守恒。該研究內(nèi)容有利于加深對二維碰撞動(dòng)量守恒的理解,同時(shí)測量方法直接明了,測量結(jié)果呈現(xiàn)數(shù)字化,有助于分析和研究物體相互作用的動(dòng)態(tài)過程。

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【部分圖文】：

圖1實(shí)驗(yàn)裝置圖

豎直面內(nèi)的二維碰撞實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,質(zhì)量為M的三棱柱型滑塊靜止于非光滑斜面上,調(diào)整斜面粗糙度和傾斜角度θ使得滑塊處于即將下滑的臨界狀態(tài),且滑塊上表面接近于水平;質(zhì)量為m的小鐵球被電磁鐵吸住,位于滑塊正上方的H高度處;小鐵球下表面與滑塊上表面分別貼著魔術(shù)貼的軟毛面和帶刺面。斷開電....

圖2碰后系統(tǒng)速度隨時(shí)間的變化

小鐵球撞上滑塊的瞬間,魔術(shù)貼迅速粘合,使得碰后二者一起運(yùn)動(dòng),PASCOCapstone軟件測得系統(tǒng)速度的分量vy和vx與時(shí)刻t的關(guān)系,如圖2所示。由圖可知,t0=2.24s時(shí)刻之前滑塊處于靜止,而之后其速度發(fā)生改變,說明小鐵球受到?jīng)_力作用,意味著碰撞開始;通過數(shù)據(jù)擬合發(fā)現(xiàn)t1=2....

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