实验步骤
1.安装：用天平称出滑块的质量m、斜面体的质量M和斜面倾角，并记录在参数中（如图3～图5），将本教具放置在水平导轨上，调整使轨道水平，调整斜面体小车的倾角到一定角度，连接两个传感器、数据采集器及电脑，打开数据分析软件Logger Pro，传感器直接测得x1、x2以及v1x、v2x，用细绳套将滑块固定在斜面槽上端的立柱上。
图3
图4
图5 测量基本参数
2.调试：将水平仪放在轨道上，调支撑螺丝，使轨道水平。按下采集按键，左右滑动小车及滑块，检测位置传感器是否正常工作，让小车及滑块静止，通过软件将位置传感器数据归零。
3.采集：在新计算栏中输入参数计算公式“动量p1=mv1x，动量P2=-Mv2，总动量px=p1x+p2”，“力F1x=ma1x”等。先按软件中的“开始采集”键，然后迅速烧断小车与滑块间的绳套，滑块滑下小车后停止采集，软件自动分析数据并绘制图象。
4.分析：截取图象中相互作用的部分放大，并进行分析。
5.探究：研究在以下不同情况中系统在水平方向的总动量是否守恒。
（1）改变滑块（砝码盒）中的砝码个数，即改变m的大小。
（2）调节支撑杆的高度，即改变斜面槽的倾角。
（3）改变滑块底部的接触面粗糙程度（贴上不同材料），即改变两者的相互作用力的大小。
6.结果：
（1）第一组实验：
由电脑直接得到位置（位移）、水平速度随时间变化的数据和图象如下表：
图6 基本条件下的部分数据
图7 两物体的位移—时间图象和速度—时间图象
在相同时间内，质量大的小车位移小、速度小，质量小的滑块位移大、速度大。
通过软件输入公式计算出滑块的动量、小车的动量、系统水平方向的总动量，两物体的质量、位移的乘积以及两物体的水平外力、水平合外力，并由软件自动绘出图象如下：
图8 两物体的水平动量—时间图象和总动量—时间图象
图9 两物体的质量·位移—时间图象
图10 两物体的水平外力—时间图象和水平合外力—时间图象
（2）改变滑块的质量m，探究系统水平方向上动量是否守恒。
图11 不同质量的滑块与小车的水平动量—时间图象和总动量—时间图象
实验结论：改变滑块的质量m，系统水平方向上动量仍守恒。
（3）改变斜面的倾角，探究系统水平方向上动量是否守恒。
图12 质量不变、倾角变化时，两物体动量—时间图象
实验结论：改变斜面的倾角，系统水平方向上动量仍守恒。
（4）改变两物体间的动摩擦因素（滑块底部换接触面的材料），探究系统水平方向上动量是否守恒。
图13 接触面材料不同时，两物体动量—时间图象和总动量—时间图象
实验结论：改变两物体间的动摩擦因素，系统水平方向上动量仍守恒。
以上三组数据证明不管相互作用力、质量和倾角如何变化，改变的均是系统物体间的相互间的弹力和摩擦力，根据牛顿第三定律可知系统的相互内力在水平方向上抵消为0，因此系统某方向上合外力为0，系统在某方向上相互作用的每个时刻对应的总动量均保持守恒。数据结果为模型中物体的位移关系、速度关系和动量关系的定量分析提供直接的事实证据，为“人船模型”——某方向动量守恒定律提供了直接的证据。