2-氣墊導軌實驗

氣 墊 導 軌 實 驗

【實驗目的】

1．掌握氣墊導軌的水平調(diào)整和數(shù)字記時器的使用。

2．利用氣墊導軌測滑塊運動的速度和加速度。

3．驗證牛頓第二定律。 4．測定重力加速度。

【實驗原理】 1．速度的測定

物體作一維運動時，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速度。

2．加速度的測定

當滑塊作勻加速直線運動時，其加速度a可用下式求得

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2v2?v12

a?

2(x2?x1) (3－3)

3．驗證牛頓第二定律 動力學方程：

?mg?T?ma? (3－4) T?Ma?

m

圖3－2 驗證牛頓第二定律

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圖為過原點的直線，其平均斜率近似為(M1，即可驗證：?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圖為過原點的直線，即可驗?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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【實驗內(nèi)容】

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

4．驗證牛頓第二定律

5．在傾斜的氣軌上測定重力加速度 重力加速度沿導軌方向的分量

ax?g?sin??g?h/L (3－6)

ax?L

g?

h

(3－7)

【數(shù)據(jù)與結果】 1．測滑塊系統(tǒng)的加速度與驗證牛頓第二定律

2．在傾斜氣墊導軌上測重力加速度

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