在气垫导轨上测定滑块的速度和加速度

〔实验目的〕
1．观察匀速直线运动，测量滑块运动的瞬时速度。 2．测量滑块运动的加速度，验证牛顿第二定律。 3. 学习使用气轨和电脑计时器。
「实验仪器〕
气垫导轨及附件，气源，通用电脑计时器，天平。
「实验原理」
要测定物体运动的平均速度，测量物体通过
已知距离 x 所需的时间 t 就可以了。如果
测得在已知距离 S 的起点速度 则其加速度就可以算出来。即
［数据处理］
1．物体质量一定时，加速度与外力成正比。 计算 t1, t2,V1,V2, a ，系统质量 m 以及比较不确
定度。 2. 验证外力一定时，物体的加速度与质量成反比。 计算 t1, t2,V1,V2, a ，表观合外力 F 以及比较不确
定度。 3. 测定匀加速直线运动的加速度。 计算 t1, t2,V1,V2, a ，加速度的比较不确定度。
（2）使滑块从某一固定点由静止开始下滑。光电门 固定在某点，置光电门2与光电门1距离分别为30.00、 60.00、90.00、120.00、150.00cm，分别记下滑块经 过两个光电门的时间 t1和t2 ,计算加速度a。
（3）测出垫块高度h及导轨两端底脚螺丝间的距离 L，根据
a g sin g h 计算出a的大小。 L
V1
和终点速度 V2
,
V x t
t 很小； a V22 V12
2S
牛顿第二定律的数学描述是 F= ma
其中，F、m、a都可通过实验测定，并且可 以对它们之间的关系进行定量研究。为简便起 见，把研究过程分为两步：首先使质量m固定， 研究加速度a与外力F之间的线性关系；然后 固定外力F，研究加速度a与质量m之间的反比 关系。
［实验内容和步骤］
1．调整气垫导轨水平。 打开气源，打开电脑计时仪的电源
开关，轻推滑块，观察挡光片经过两个 光电门的时间t1和t，2 如果两者差值小 于0.5ms,此时滑块基本做匀速运动，导 轨已处于水平状态。否则，需要调节底 脚螺丝，直到导轨处于水平状态。
2．验证牛顿第二定律
（１）把系有砝码托的细线跨过滑轮与滑块相连， 两个光电门置于导轨中部，相距50.00cm。将滑块 移至远离滑轮的一端，使它从静止开始做匀加速 运动，记下通过两个光电门的时间 t1和t2。
（外2）力保成持正系比统。质先量将不两变个5.M00gm砝1 码m2，放验在证滑加块速上度，与此 时外力是5.00g。再分两次将滑块上的2个砝码移至 砝码托中，分别测量时间。
（3）保持外力 m2 为10.00g不变，改变滑块质
量，验证加速度与物体质成反比。
3.测定匀加速直线运动的加速度
（1）将已调好水平的导轨一端垫高h。