参考题目：
1. 惯性质量与引力质量相等的实验验证。
2. 谈谈伽利略的相对性原理。
3. 惯性系与非惯性系中物理学规律之间联系的讨论。
4. 生活中的惯性力，科里奥利力，举例说明自然界中的科里奥利效应。
5. 谈谈角动量守恒及其应用。
6. 质心参照系的利用。
7. 论述“嫦娥一号”奔月的主要过程及其其中的物理学原理。
8. 谈谈刚体中的打击中心问题。
9. 谈谈冰箱的工作原理及如何实现冰箱节能。
10. 论述汽车发动机与热力学的关系。
11. 论述燃煤电厂效率提高的发展趋势。
12. 热力学第一定律及其思考。
13. 热力学第二定律及其思考。
14. 举例说明永动机是不可能制成的。
15. 从热力学第二定律的角度论述生命活动的本质。
16. 谈谈日常生活中的混沌现象。
17. 举例说明乐器中的物理学。
18. 谈谈共振的应用及其危害。
19. 谈谈阻尼振动的应用及其危害。
20. 举例说明多普勒效应及其应用。
21. 杨氏双缝干涉实验的结果及其思考。
22. 谈谈等厚干涉及其应用。
23. 谈谈偏振光的产生及其应用。
24. 全息照相在光学工程中的应用。
25. 物理与新技术（与自己的专业相结合，比如：“物理与航天技术”、“物理与光学技术”、“物理与发动机” 、“物理与生命活动”等）。
研究碰撞中的动量守恒
1．基本测量工具和测量数据
1. 基本测量工具及其使用
①天平②游标卡尺③刻度尺
2. 测量数据的有效数字
3. 中学用天平是感量为0.1克的，球质量有效数字的末位在“克”的十分位即可。
4. 为了准确，测球的水平位移的有效数字的末位应在“毫米”的十分位，即估读到0.2-0.5毫米，但由于球落点的中心位置很难找准时，测量球水平位移的有效数字末位就在“毫米”位即可。
③由上述②知游标卡尺测球半径的有效数字末位也只需在“毫米”位。
1. 实验条例与点拨
[实验目的]
研究碰撞（对心正碰）中的动量守恒。
[实验器材]
①斜槽轨道（或J2135-1型碰撞实验器）②入射小球m1和靶球m2③天平（附砝码一套）④游标卡尺⑤毫米刻度尺⑥白纸⑦复写纸⑧圆规⑨小铅锤。
点拨：选球时应保证入射球质量m1大于靶球质量m2即m1>m2,避免两球落点太近而难找落地点，避免入射球反弹的可能，通常入射球选钢球，靶球选有机玻璃球或硬胶木球。
球的半径要保证r1≤r2（r1、r2为入射球、靶球半径），因两球重心等高，使碰撞前后入射钢球能恰好由螺钉支柱顶部掠过而不相碰，以免影响球的运动。
[实验原理]
由于入射球和靶球碰撞前后均由同一高度飞出做平抛运动，飞行时间相等，若取飞行时间为单位时间，则可用相等时间内的水平位移之比代替水平速度之比。
点拨：根据平抛运动性质，入射球碰撞前后的速度分别为
靶球碰撞前后的速度分别为取为单位时间，水平速度用水平位移数值表示成立，如图2-59所示；v1用表示；v′1用表示，v′2用表示，其中O为入射球抛射点在水平纸面上的投影，（由槽口吊铅锤线确定）O′为靶球抛射点在水平纸面上的投影，显然有明确上述表示法是实验成功的关键。
[实验步骤]
（1）将斜槽固定在桌边使末端点的切线水平。
（2）让入射球落地后在地板上合适的位置铺上半开白纸并在相应的位置铺上复写纸。
（3）用小铅锤把斜槽末端即入射球的重心投影到白纸上O点。
（4）不放靶球时，让入射小球10次都从斜槽同一高度滚下落在复写纸上，用圆规找出落点的平均位置P点。
（5）把入射球放在槽口末端露出半径，调节支球螺柱，使靶球与入射球重心等高且接触好，让入射球在同一高度滚下与靶球碰10次，用圆规找出入射球和碰小球的平均位置M、N。
（6）用游标卡尺测出入射球和靶球的半径r1和r2，在ON上取即为靶球抛点投影，用刻度尺测出的长度，记录入表内。
（7）改变入射球的高度，重复上述实验步骤，再做一次。
点拨：重做实验时，斜槽、地板上白纸的位置要始终保持不变；入射球的高度要适宜，过高会使水平速度偏大，致使落地点超越原地白纸；过低会使碰撞前后速度偏小，使落地点彼此靠近分不清，测量两球的水平位移分度不大，实验表明，通常取入射球碰前落地水平位移厘米所对应的下落高度为宜。
[实验记录]
实
验
次 入 射 球 靶 球
r1(米) m1（千克） r2（米） m2（千克） V
1
2
3
点拨（1）：表格中每一次实验数据均指两球碰撞10次所取的平均值，不要误解为只碰一次。
点拨（2）：实验中发现碰撞后系统（m1m2）水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量，误差来源于：
①靶球被碰时难免受到支球螺柱的摩擦力，支球柱质量虽小，碰时得到一些动量。
②难做到准确的正碰，难得到准确的平抛。
③O、O′、P、M、N各点定位不准确。
④测量和作图有偏差。
⑤仪器和重复实验操作不一定一致（如入射球每次不是从同一高度下落、斜槽或白纸位置发生变动）
实验中易混的是：入射球的平抛坐标原点“O”与上一个实验“研究平抛物体的运动”的坐标原点O，确定方法混淆。
易错的是：两球碰撞前后的速度值是哪一段对应的水平位移数值表示分辩不清。
易忘的是：①碰撞成功的条件m1>m2；r1≤r2；②落地点要取多次的平均位置。③
为加深理解本实验碰撞前后物理过程，我们以入射球出槽口瞬时开始计时，即t=0时刻，两球的碰撞作用时间为Δt，（为看清过程，姑且不忽略）设水平方向位移、速度、动量分别为sx，vx，px；竖直方向的位移、速度、动量分别为sy，vy，py，以这些物理量为纵轴，以时间轴为横轴，作出对应的图象，图2-60所示为水平分量，图2-61为竖直分量。（图中 为抛点到落点时间。）
[实验结论]
从实验表格中的数据计算表明，在误差范围内入射球（m1）和靶球（m2）碰撞前后水平方向的总动量守恒，即
3．实验变通
变通（1）：变器材、变方法，如图2-62（甲）所示，两个竖直静悬的摆长均为l的硬质球紧靠，拉起大球m1，让其摆动来撞击小球m2，其简要方法是：
①事先用天平测出m1、m2和摆长l。
②测出拉起大球m1释放时的摆角a。
③测出碰撞后大球m1和小球m2摆线的张角γ和β。
则碰前水平总动量P1=m1v1。 碰后水平总动量为P1ˊ=P2ˊ=m1v1ˊ+m2v2ˊ，其中 如果符合
m1u1=m1v1ˊ+m2v2ˊ即可验证动量守恒。
此实验中如果m1=m2，验证更简单，设在碰撞中能量损失忽略不计，则碰前m1摆线拉开张角为a，碰后m2摆线的张角也为a，而m1却静止不动即可验证。
如图2-62（乙）静悬摆长相同，球质量相等的几个摆，当拉起最左边的一个球多高，被撞击后最右边的一个球也上升多高，当拉起最左边紧靠的两球多高，被撞击后最右边的紧靠两球也上升多高。
为了加深对动量守恒定律的理解，对图2-62（甲）还可以作如下观察。
①令m1=m2，将两球相碰的表面上各粘上一小块等质量的橡皮泥，分别将两球向两侧拉开相同角度a（即相同高度）释放，可看到碰撞后两球粘在一起，速度变为零，这证明碰撞前两球的动量矢量和为零，碰撞后仍为零，（注意碰撞前时刻指各自速度最大时刻）其数学表达式是：m1√（2gl(1-cosa)）-m2•√（2gl(1-cosa)）=0
②令m1=m2，将两球向两侧拉到相同的角度a处释放，可看到碰撞后都返回升到相同的高度，这里动量守恒表达式为：（向右为正），此时球上无橡皮泥，碰撞无能量损失。
m1√（2gl(1-cosa)）-m2√（2gl(1-cosa)）=-m1√（2gl(1-cosa)）+m2√（2gl(1-cosa)）
③令m1=m2，两球相对的表面上各粘上一小块橡皮泥，分别向两侧拉到不同的角度处，（如a1>a2）释放，可以看到m1和m2碰撞后粘在一起向右运动摆开角度β，表明系统的动量矢量和向右，表达式可写成：m1√（2gl(1-cosa1)）-m2√（2gl(1-cosa2)）=（m1+m2）√（2gl(1-cosβ)）
④令m1>m2，两球相对表面各粘上一小块橡皮泥，分别向两侧拉到相同的角度a处释放，可看到和上述相同现象，虽然这次是由于m1>m2，造成的，但同样也是由于系统的动量守恒，碰撞后的总动量仍是向右的，其数字表达式是：（m1-m2）√（2gl(1-cosa)）=（m1+m2）√（2gl(1-cosβ)）
变通（2）：用天平、气垫导轨（带光电计时器和两个滑块）验证动量守恒，本实验可用自动照相机代替计时器（选闪光频率为10赫兹），步骤方法如下：
①用天平称出两滑块的质量，mA=0.10千克，mB=0.20千克，放在水平的气垫导轨上，如图2-63（甲）（导轨上标尺的最小分度为1厘米）
②碰撞前后连续三次闪光拍照得图2-63（甲）（乙）（丙）
③根据图示数据验证动量守恒。
从（甲）到（乙）图历时0.1秒：碰撞前总动量为PA，因PB=0。
PA=mAvA=0.1(7-1)X10-2/0.1kg•m/s=6X10-2kg•m/s从（乙）图到（丙）图历时0.1秒，而从（乙）图看出滑块A与滑块B靠近作用需所以A与B
碰后回到7厘米位置，历时10X10-2-2.5X10-2s=7.5X10-2s。
∴碰撞后总动量为PA′+PB′=[0.1X(-0.2)+0.2X0.4]kg•m/s=6X10-2kg•m/s。
不难看出碰撞前后AB系统动量守恒。
变通（3）：用打点计时器、天平（附砝码盒）、平板、粘有小块橡皮泥的小车两个，验证完全非弹性碰撞的动量守恒。
①用天平称出两个粘橡皮泥小车的质量m1=200.0克、m2=200.0克，安装打点计时器、平衡摩擦力。（按验证牛顿第二定律实验中所说的方法用斜面平衡小车所受阻力，实验经验表明，对于长为80厘米的斜面，使B端比A端高1 1.5厘米即可）。
②将m2放在距斜面下端约为全长1/3的地方恰好静止，如图2-64所示，m1紧靠打点计时器，使其车后拖上的纸带穿过打点计时器。
③用手轻推一下m1，使它从静止加速到一个不太小的速度v而作匀速直线运动，打点计时器在纸带上打出m1车对应的AB（加速）和BC（匀速）两段，如图2-65，与m2碰撞后粘在一起共同以v′做匀速直线运动，在获v′之前Δt时间内，m1车作减速运动，在纸带上对应CD段，m1m2共同以v′匀速运动对应纸带上DE段，根据如图2-65所示数据，可验证m1m2系统动量守恒。
碰前
碰后
证毕。
4．练习
1. 有四个硬质小球，质量和半径关系为m1=m2,m3=m4,m1>m3,r1=r2,r1>r3,r1>r4,要使碰撞实验顺利准确进行，应该选用[ ]
A．球1为入射球，球2为靶球。
B．球1为入射球，球3为靶球。
C．球1为入射球，球4为靶球。
D．球2为入射球，球4为靶球。
（2）在前面图2-59所示的碰撞实验中，记录了O、O′、P、N、M各点位置，已知m1、m2和两球的直径d均为2r，则下列关系式中能证明m1m2系统动量守恒的是[ ]
A．
B．
C．
D．
（3）在上述实验中，设入射球与靶球作理想弹性碰撞，操作正确且m1=m2，r1=r2，则下列说法正确的是[ ]
A．碰后m2的水平射程等于碰前m1的水平射程，但落地点相隔两球半径之和。
B．碰后m2作平抛，m1恰被支球柱顶住而未能落地。
C．m1与m2碰撞前后，落地时间相等。
D．m1与m2碰撞后作自由落体运动。
（4）前面图2-59所示实验中，某同学测得m1=3m2，设操作无误，则m1m2的碰撞中能量是否有损失？动量是否守恒？
（5）某同学在研究对心碰撞实验中，用质量m1的小球去碰撞m2的静止小球，测得m1：m2=2：3，且测知入射速度v1=1.2米/秒,并规定入射球m1原来运动方向为正方向,记录两组碰后速度,下表你认为不可能出现的是哪一次?
次 数
速度值 1 2 3 4
v1′(米/秒) 0.48 0.60 -1.20 -0.24
v2′(米/秒) 0.48 0.40 1.60 0.96
世界上有确定的东西吗？
正如大家所知，1927年3月，海森堡在《量子论的运动学与动力学的知觉内容》论文中，提出了量子力学的另一种测不准关系，海森堡认为，科学研究工作宏观领域进入微观领域时，会遇到测量仪器是宏观的，而研究对象是微观的矛盾，在微观世界里，对于质量极小的粒子来说，宏观仪器对微观粒子的干扰是不可忽视的，也是无法控制点额，测量的结果也就同粒子的原来状态不完全相同。所以在微观系统中，不能使用实验手段同时准确的测出微观粒子的位置和动量，时间和能量。由数学推导，海森堡给出了一个测不准关系式： 。对于微观粒子一些成对的物理量，在这里指位置和动量，时间和能量，不能同时具有确定的数值，其中一个量愈确定，则另一个就愈不确定。所谓测不准关系，主要是普朗克常量h使量子结果与经典结果有所不同。如果h为零，则对测量没有任何根本的限制，这是经典的观点；如果h很小，在宏观情况下，仍然能以很大的精确性同时测定动量与位置或能量与时间的关系，但是在微观的场合就不能同时测定。实验表明，决定微观系统的未来行为，只能是观察结果所出现的概率，测不准关系已经被认为是微观粒子的客观特性。
海森堡提出了测不准关系后，立即在哥本哈根学派中引起了强烈的反响，泡利欢呼“现在是量子力学的黎明”，玻尔试图从哲学上进行概括。1927年9月，玻尔在与意大利科摩召开的国际物理学会议上提出了著名的“互补原理”，用以解释量子现象基本特征的波粒二象性，它认为量子现象的空间和时间坐标和动量守恒定律，能量守恒定律不能同时在同一个实验中表现出来，而只能在互相排斥的实验条件下出来不能统一与统一图景中，只能用波和粒子这些互相排斥的经典概念来反映。波和粒子这两个概念虽然是互相排斥的，但两者在描写量子现象是却又是缺一不可的。因此玻尔认为他们二者是互相补充的，量子力学就是量子现象的终极理论。“互补原理”实质上是一种哲学原理，称为量子力学的“哥本哈根解释”。30年代后成为量子力学的“正统”解释，波恩称此为“现代科学哲学的顶峰。”
1927年10月在布鲁塞尔第五届索尔卡物理学会议上，量子力学的哥本哈根解释为许多物理学家所接受，同时也受到爱因斯坦等一些人的强烈反对。爱因斯坦为此精心设计了一系列理想实验，企图超越不确定关系的限制来揭露量子力学理论的逻辑矛盾。玻尔和海森堡等人则把量子理论同相对论作比较，有利地驳斥了爱因斯坦。1930年10月第六届索尔卡物理学会议上，爱因斯坦又绞尽脑汁提出了一个“光子箱”的理想实验，
向量子力学提出了严峻的挑战。光子箱的结构很简单，一个匣子挂在弹簧称上，一个相机快门一样的装置控制匣子内光子的射出。每次射出光子的时间由快门控制，弹簧称上可以读出整个盒子因光子出射而减少的质量，根据大名鼎鼎的爱因斯坦质能关系： 得出光子的能量，这样原则上时间和能量不存在不能同时确定的问题。
据说玻尔看到这个装置登时口吐白沫，经过紧急抢救时的输氧加上彻夜的苦思之后，玻尔终于搬来了救星，呵呵，那竟然是爱因斯坦本人的广义相对论。发射出光子后，光子箱的质量减少纵然可以精确测出，然而弹簧秤收缩，引力势能减小，根据广义相对论的引力理论，箱子中的时钟会走慢，归根到底时间又是不确定了。
这次轮到爱因斯坦吐血三天了，他费尽心思找来的实验居然成了量子力学测不准关系的绝妙证明，还被玻尔等人堂而皇之的载入他们的论文之中。
既然在微观状态下，存在测不准关系，那么在宏观状态下，还存在测不准关系吗？这个我们应该能得出结论:当然存在测不准关系。我们做实验的时候，一旦到了处理实验数据就要同时算出相应的不确定度。这是为什么呢？测量结果都具有误差，误差自始至终存在于一切科学实验和测量的过程之中。任何测量仪器、测量环境、测量方法、测量者的观察力都不可能做到绝对严密，这就使测量不可避免地伴随着有误差产生。因此，分析测量可能产生的各种误差，尽可能可消除其影响，并对测量结果中未能消除的误差做出估计，就是物理实验和许多科学实验中必不可少的工作。但是，我们只能尽力减小误差，却不能消除它。
从上面可以看得出，世界上是不存在测得准的东西的，正所谓世界是辩证统一的，事物是相互影响的，既存在相对性，又存在绝对性。事物的测不准关系，就因为它既有相对性，又有绝对性，而我们通常所说的某某物重多少，高多少，等等看似绝对的数据其实是相对的。在某一个时段里，物体趋向于某个值的概率最大，因而我们就把这个值称作在这个时段里的相对准确值，它本是使不可能测准的。事物之间又存在着相互作用，因而又由于相互作用是具体的，因而是有限的，具有一定的认识意义；而本体则是抽象的，因而是无限的，并不具有任何确定的认识意义。所以，世界上并不存在确定的东西。
参考文献：
张三慧，《大学物理学<量子物理>》清华大学出版社2000年8月第二版34页35页
李士本，张力学，王晓峰《自然科学简明教程》，浙江大学出版社2006年2月第一版，68页.72页
资料来源：
请问楼主是哪个大学的，景仰一下。。。
