2-氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)

氣 墊 導(dǎo) 軌 實(shí) 驗(yàn)

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

1．掌握氣墊導(dǎo)軌的水平調(diào)整和數(shù)字記時(shí)器的使用。

2．利用氣墊導(dǎo)軌測(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)的速度和加速度。

3．驗(yàn)證牛頓第二定律。 4．測(cè)定重力加速度。

【實(shí)驗(yàn)原理】 1．速度的測(cè)定

物體作一維運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速

度表示為：

Δx

v?

Δt (3－1)

(3－2)

很小的?x，用其平均速度近似地代替瞬時(shí)速度。

2．加速度的測(cè)定

當(dāng)滑塊作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度a可用下式求得

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2v2?v12

a?

2(x2?x1) (3－3)

3．驗(yàn)證牛頓第二定律 動(dòng)力學(xué)方程：

?mg?T?ma? (3－4) T?Ma?

m

圖3－2 驗(yàn)證牛頓第二定律

解方程組（3－4），得系統(tǒng)所受合外力F為：

F?mg?(M?m)a (3－5)

不同外力F下滑塊的加速度值a，作a?F曲線，若所繪制的a?F圖為過(guò)原點(diǎn)的直線，其平均斜率近似為(M1，即可驗(yàn)證：?m)物體加速度的大小與所受合外力的大小成正比。

改變滑塊的質(zhì)量，測(cè)量一組不同質(zhì)量下的

1

滑塊的加速度值a，作a?(M?m)曲線，若所

繪制的a?(M1圖為過(guò)原點(diǎn)的直線，即可驗(yàn)?m)證：物體所獲得的加速度的與物體的質(zhì)量成反比。

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【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】

1．氣墊導(dǎo)軌的水平調(diào)節(jié)靜態(tài)調(diào)節(jié)法： 2．測(cè)定速度 3．測(cè)定加速度

4．驗(yàn)證牛頓第二定律

5．在傾斜的氣軌上測(cè)定重力加速度 重力加速度沿導(dǎo)軌方向的分量

ax?g?sin??g?h/L (3－6)

ax?L

g?

h

(3－7)

【數(shù)據(jù)與結(jié)果】 1．測(cè)滑塊系統(tǒng)的加速度與驗(yàn)證牛頓第二定律

2．在傾斜氣墊導(dǎo)軌上測(cè)重力加速度

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