2-气垫导轨实验

2-气垫导轨实验

气 垫 导 轨 实 验

【实验目的】

1．掌握气垫导轨的水平调整和数字记时器的使用。

2．利用气垫导轨测滑块运动的速度和加速度。

3．验证牛顿第二定律。 4．测定重力加速度。

【实验原理】 1．速度的测定

物体作一维运动时，平均速

度表示为：

Δx

v?

Δt (3－1)

(3－2)

很小的?x，用其平均速度近似地代替瞬时速度。

2．加速度的测定

当滑块作匀加速直线运动时，其加速度a可用下式求得

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2v2?v12

a?

2(x2?x1) (3－3)

3．验证牛顿第二定律 动力学方程：

?mg?T?ma? (3－4) T?Ma?

m

图3－2 验证牛顿第二定律

解方程组（3－4），得系统所受合外力F为：

F?mg?(M?m)a (3－5)

不同外力F下滑块的加速度值a，作a?F曲线，若所绘制的a?F图为过原点的直线，其平均斜率近似为(M1，即可验证：?m)物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比。

改变滑块的质量，测量一组不同质量下的

1

滑块的加速度值a，作a?(M?m)曲线，若所

绘制的a?(M1图为过原点的直线，即可验?m)证：物体所获得的加速度的与物体的质量成反比。

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【实验内容】

1．气垫导轨的水平调节静态调节法： 2．测定速度 3．测定加速度

4．验证牛顿第二定律

5．在倾斜的气轨上测定重力加速度 重力加速度沿导轨方向的分量

ax?g?sin??g?h/L (3－6)

ax?L

g?

h

(3－7)

【数据与结果】 1．测滑块系统的加速度与验证牛顿第二定律

2．在倾斜气垫导轨上测重力加速度

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