验证牛顿第二定律—气垫导轨实验(一)
牛顿第二定律实验
牛顿第二定律实验（一）基本知识一【实验目的】：验证牛顿第二定律，就是验证 （1）物体质量一定时，加速度与合外力成正比； （2）合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。
二【实验原理】：控制变量法1、保持研究对象（小车）的质量(M )不变，改变砂桶内砂的质量(m )，即改变牵引力测出小车的对应加速度，用图像法验证加速度是否正比于作用力。
2、保持砂桶内砂的质量(m )不变，改变研究对象的质量(M )，即往小车内加减砝码，测出小车对应的加速度，用图像法验证加速度是否反比于质量。
三【实验器材】附有定滑轮的长木板、薄木垫、小车、细线、小桶及砂、打点计时器、 低压交流电源、导线、天平（带一套砝码）、毫米刻度尺、纸带及复写纸等。
四【实验步骤】1、用天平测出小车和小桶的质量M 0和m 0，并记录数值；2、按照要求安装实验器材，此时不把悬挂小桶用的细绳系在车上，即不给小车加牵引力；3、平衡摩擦力，在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木板，并反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后，小车在斜面上的运动可以保持匀速直线运动状态为止。
4、记录小车及车内所加砝码的质量；称好砂子后将砂倒入小桶，把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶；此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行；接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后，取下纸带，做好标记。
5、保持小车的总质量不变，改变砂的质量（均要用天平称量），按步骤4中方法打好纸带，做好标记。
五【实验现象和数据】1、在每条纸带上选取一段比较理想的部分，分别计算出加速度值。
2、用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力（即砂和砂桶的总重力mg ），根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，便证明了质量一定的情况下，加速度与合外力成正比。
3、保持砂和桶的质量不变，在小车上加砝码（需记录好数据），重复上面的实验步骤，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度，横坐标表示小车及砝码的总质量的倒数1M，根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明了合外力一定的情况下，加速度与质量成反比。
《大学物理(一)》2014秋实验报告验证牛顿第二定律――气垫导轨实验(一)
《大学物理(一)》2014秋实验报告验证牛顿第二定律――气垫导轨实验(一).doc实验名称：验证牛顿第二定律——气垫导轨实验(一)实验目的：验证牛顿第二定律，了解气垫导轨的使用和原理。
实验器材：气垫导轨、气垫平台、小车、光门、计时器、电子天平、直尺等。
实验原理：牛顿第二定律：物体所受合力等于其质量与加速度的乘积，即F=ma。
气垫导轨：利用气垫技术实现小车在导轨上的滑动。
由于气垫产生的气垫力，平衡了小车的重力，使其很容易平滑地在导轨上移动。
实验步骤：1. 在气垫平台上安装气垫导轨，将导轨调整至水平状态。
2. 将小车放置在导轨上，并使用金属卡夹将两个轮子夹紧。
3. 使用直尺测量小车的质量m，并将其记录在实验记录本上。
4. 首先测量小车在静止状态下的重力G，即将小车放在气垫导轨上，放置好后记录其重量。
5. 用气泵将气垫导轨下面的气注满气，使气垫导轨处于气垫状态。
6. 开始对小车进行加速度的测量。
首先将小车推到一个适合的初始位置，在小车经过光门之前将其停住，然后用电子天平测出在小车上加上一定的质量后总重力G1。
记录G1的值。
7. 在小车通过光门后立即按下计时器的启动键，记录下小车通过光门时刻t1。
8. 将小车加上一定的重物，再重复步骤6和步骤7。
9. 再将小车加上重物，重复步骤6和步骤7。
10. 根据公式a=(Gn-G)/m计算小车加速度，其中n代表每次增加质量之后的编号。
11. 记录实验数据并进行处理、分析。
实验数据记录：测量物品：小车小车质量m=0.150kg静止状态下小车重力G=1.47N实验数据处理：计算小车+重物的重力G1、G2、G3：G1=(m+0.1kg)g=1.57NG2=(m+0.2kg)g=1.67NG3=(m+0.3kg)g=1.77N计算小车+重物的加速度a1、a2、a3：a1=(G1-G)/m=0.14m/s^2a2=(G2-G)/m=0.16m/s^2a3=(G3-G)/m=0.18m/s^2实验结论：根据实验数据的处理结果可得出，加速度与施加的力成正比，与物体质量成反比，符合牛顿第二定律的表述F=ma。
气垫导轨实验实训报告
一、实验目的1. 了解气垫导轨的工作原理和实验方法。
2. 掌握气垫导轨实验的基本操作和数据处理方法。
3. 通过实验验证牛顿第二定律和动量守恒定律。
二、实验原理气垫导轨是一种利用气垫技术实现低摩擦力运动的实验装置。
在气垫导轨上，滑块与导轨之间形成气垫，从而有效减小了摩擦力，使滑块能够进行平稳运动。
实验中，通过测量滑块的加速度、速度等参数，可以验证牛顿第二定律和动量守恒定律。
三、实验仪器与设备1. 气垫导轨2. 滑块3. 光电计时器4. 配重5. 电脑6. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 将气垫导轨放置在水平桌面上，确保导轨平整、无杂物。
2. 将滑块放置在导轨上，调整滑块位置，使其处于平衡状态。
3. 打开光电计时器，设置计时模式。
4. 在滑块上挂上配重，使滑块产生一定的加速度。
5. 启动光电计时器，记录滑块通过光电门的时间。
6. 重复步骤4和5，记录多组数据。
7. 将实验数据输入电脑，利用数据采集与分析软件进行数据处理和分析。
五、实验数据及结果1. 滑块通过光电门的时间：t1 = 0.10s，t2 = 0.12s，t3 = 0.11s，t4 = 0.13s，t5 = 0.14s2. 滑块质量：m = 0.20kg3. 配重质量：M = 0.10kg4. 滑块加速度：a = (M - m)g / m = (0.10 - 0.20) 9.8 / 0.20 = -0.49m/s^2六、数据处理与分析1. 根据实验数据，计算滑块的加速度平均值：a_avg = (a1 + a2 + a3 + a4 + a5) / 5 = (-0.49 - 0.49 - 0.49 - 0.49 - 0.49) / 5 = -0.49m/s^22. 验证牛顿第二定律：a_avg = (M - m)g / m = -0.49m/s^2，符合实验结果。
3. 验证动量守恒定律：在实验过程中，由于配重的作用，滑块的质量和速度发生变化，但总动量保持不变。
气垫导轨验证牛顿第二定律实验报告
气垫导轨验证牛顿第二定律实验报告
实验目的：
本次实验的目的是通过使用气垫导轨来验证牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
实验原理：
牛顿第二定律是经典力学中的基本定律之一，它表明物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。
即F=ma，其中F为作用在物体上的力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
气垫导轨是一种利用气垫来减小摩擦力的导轨，它可以使物体在导轨上运动时减小摩擦力的影响，从而更加准确地测量物体的加速度。
实验步骤：
1. 将气垫导轨放置在水平面上，并将物体放置在导轨上。
2. 通过调节气垫导轨的气压，使物体在导轨上运动时减小摩擦力的影响。
3. 通过测量物体在导轨上的运动时间和距离，计算物体的加速度。
4. 通过测量物体的质量和施加在物体上的力，计算出力等于质量乘以加速度。
实验结果：
通过实验测量，我们得到了物体在气垫导轨上的运动时间和距离，以及物体的质量和施加在物体上的力。
通过计算，我们得到了物体的加速度，并验证了牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
结论：
本次实验通过使用气垫导轨来验证了牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
通过实验结果的验证，我们可以更加深入地理解牛顿第二定律的物理原理，并在实际应用中更加准确地测量物体的加速度。
实验2.4牛顿第二定律的验证
实验2.4 牛顿第二定律的验证[实验目的]1、学习气垫导轨的调节与使用；2、熟悉光电门、数字计时器的使用；3、研究力、质量和加速度之间的关系，验证牛顿第二定律。
[实验仪器]气垫导轨，数字计时器或电脑通用计数器，托盘天平，微音洁净气泵等。
[实验原理]验证性实验都是在某一理论结果已知的条件下进行的,所谓验证是指实验的结果和理论结果完全一致，但这种一致实质上是在实验装置、方法存在误差范围内的一致，若实验结果与理论结果之差超出了实验误差的范围，则不能说验证了理论的正确性，此时或者否定验证方法的可靠性，或者怀疑理论本身的正确性，但无论怎样由一次实验或一种实验装置得出这种结论都是非常困难的，要做大量的对比实验才能得到科学正确的结论，切不可草率地下结论．即使实验结果与理论结果之差在实验的误差之内，也不能武断地认为一定验证了理论的正确性往往随着实验水平的提高而发现了理论上的不足之处，从而推动了理论工作的不断发展．因此验证性实验是属于难度很大的一类实验．验证性实验可分两大类：一是直接验证，一是间接验证．本实验属于直接验证，所谓直接验证是对理论所涉及的物理量都能在实验中直接测定，并能研究它们之间的定量关系．牛顿第二定律指出，对于一定质量m 的物体，其所受的合外力F 和物体所获得的加速度a 之间存在如下关系：ma F = （2-3-1）为了研究问题的方便，实验分两步进行：当保持物体的质量m 不变时，研究加速度a 与合外力F 之间关系；当保持物体所受的合外力F 不变时，研究加速度a 与物体质量m 之间关系。
图2-3-1取滑块质量为1m ，砝码和托盘的质量为2m ，细线（不可伸长）为一力学系统，如图2-3-1所示，T 为细线中的张力。
则有：221m g T m aT m a-=⎧⎨=⎩ （2-3-2）则系统受合外力为：212()F m g m m a ==+ （2-3-3）令21m m M +=，得F Ma = （2-3-4）气垫导轨是为消除摩擦而设计的一种力学仪器，它利用气源将压缩空气打入导轨腔中，导轨表面的气孔喷出的压缩气流，使导轨表面和滑块之间形成一层非常薄的“气垫”，将滑块托起，这样可以认为滑块在导轨表面上的运动看成近似无摩擦的直线运动。
验证牛顿第二定律—气垫导轨实验(一)
验证牛顿第二定律—气垫导轨实验(一)牛顿第二定律是牛顿三大定律之一，也称为“力的基本定律”。
它描述了物体的加速度与作用在它上面的力的关系，即 $F=ma$ （力等于质量乘以加速度）。
为了验证牛顿第二定律，我们可以通过气垫导轨实验来进行。
气垫导轨实验是一种相对简单的实验方法，它可以通过减少摩擦力来减小外部干扰，使我们更加精确地测量物体的加速度和力的关系。
实验装置包括一个平面气垫导轨和一组滑块。
在实验中，我们可以改变滑块的质量和加速度，并测量力和加速度的关系。
具体来说，实验流程如下：1. 首先，我们需要确定气垫导轨的长度和坡度。
导轨越长，物体的速度越大，导轨的坡度越大，物体在同样的初始位置上会更快地加速。
2. 然后，我们确定实验用的滑块的质量。
我们可以通过在滑块上加上不同的质量来改变滑块的重量，并在测量过程中记录滑块的质量。
3. 接下来，我们将滑块放在导轨的一端，对其进行一个恒定的初速度。
我们可以通过给滑块一个初始推力来实现初速度。
4. 在滑块运动的过程中，我们测量它在导轨上的运动距离和运动时间。
从而得出滑块的速度和加速度。
同时，我们还需要在导轨上放置一组测力仪，来测量物体所受的力。
5. 测量完成后，我们将数据记录下来，并通过绘制图表来分析它们之间的关系。
通过气垫导轨实验，我们可以验证牛顿第二定律的正确性。
实验结果通常与理论结果非常接近，这表明牛顿第二定律是不可否认的。
在实际应用中，我们可以使用牛顿第二定律来计算一些物理量，如动量和能量等，从而更好地理解和解释自然现象。
总之，气垫导轨实验是一种简单有效的实验方法，可以帮助我们验证牛顿第二定律的正确性，同时也可以让我们更加深入地理解力学和物理学的基本原理。
验证牛顿第二定律—气垫导轨实验(一)
中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：大学物理(一)实验名称：验证牛顿第二定律――气垫导轨实验（一）实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：提交书面实验报告学生姓名：学号：年级专业层次：学习中心：提交时间：年月日一、实验目的1．了解气垫导轨的构造和性能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2．了解光电计时系统的基本工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3．掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4．从实验上验证F=ma的关系式，加深对牛顿第二定律的理解。
5．掌握验证物理规律的基本实验方法。
二、实验原理1．速度的测量一个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx（x~x+Δx），则该物体在Δt时间内的平均速度为，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt→0时，平均速度的极限值就是t时刻（或x位置）的瞬时速度（1）实际测量中，计时装置不可能记下Δt→0的时间来，因而直接用式（1）测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差范围内，只要取很小的位移Δx，测量对应时间间隔Δt，就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值（约10mm），用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt，较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2．加速度的测量在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
（1）由测量加速度在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为（2）根据式（2）即可计算出滑块的加速度。
（2）由测量加速度设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度，S是两个光电门之间距离，则加速度a为（3）根据式（3）也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
《大学物理(一)》实验报告验证牛顿第二定律-气垫导轨实验(一)
在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
（1）由 测量加速度
在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为
三、实验器材
气垫导轨、光电计时系统、滑块、砝码、质量块（铁块）等。
四、实验内容
1．调节气垫导轨和光电计时系统
调整气垫导轨水平，达到细调水平要求，即滑块往返一次 。调整光电计时系统处于正常工作状态。具体调节方法请参阅附录一和附录二。
2．验证物体系统总质量不变时加速度与合外力成正比
保证物体系统总质量不变，逐步增加砝码盘中砝码的质量，改变外力5次。每一外力下分别记录滑块经过两个光电门的时间 和 ，重复测量6次。
（4）
实验时固定初位置x0（光电门1的位置），改变不同的末位置x（光电门2的位置），使物体（滑块）从静止开始运动，测出相应的运动时间t，作 关系图线。如果是直线，说明物体作匀加速运动，直线的斜率为 。
以上介绍了3种测量加速度a的方法。具体测量时先把气垫导轨调水平，再使滑块在水平方向受到一恒力的作用，那么滑块的运动就是匀加速直线运动；也可先把气垫导轨调水平，然后将其一端垫高h高度，使气垫导轨倾斜，滑块在倾角为θ的导轨上面下滑，其运动也是匀加速直线运动。
5．掌握验个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx（x~x+Δx），则该物体在Δt时间内的平均速度为 ，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。当Δt→0时，平均速度的极限值就是t时刻（或x位置）的瞬时速度
牛顿第二定律的验证
牛顿第二定律的验证摘要：牛顿第二定律说明了物体的加速度与物体所受的合外力成正比，并且与物体的质量成反比，方向与合外力相同。
本次的牛顿第二定律的验证实验在气垫导轨上进行，利用气垫导轨提供的相对稳定的理想环境下验证F=Ma，实验利用光电计时系统测得相对准确的通过光电门1和光电门2的速度与时间，从而计算验证牛顿第二定律。
关键词：气垫导轨牛顿第二定律加速度系统总质量不变光电计时系统（一）实验目的：（1）熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的使用方法。
（2）熟悉光电计时系统的工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
（3）学会测量物体的速度和加速度。
（4）验证牛顿第二定律（二）实验仪器：气垫导轨、气源、通用电脑计数器、游标卡尺、托盘天平、砝码及托盘等（三）实验原理：牛顿第二定律的表达式F=Ma，F为系统所受的合外力，M为系统的总质量，a为系统的加速度。
系统总质量M等于所加砝码的质量m1,滑块的质量m2和滑块的折合质量I/r²的总和，根据牛顿第二定律有F=（m1+m2+I/r²）a，由于折合质量I/r²相对于（m1+m2）而言很小，故在实际实验时可以忽略，于是F=（m1+m2）a 实验装置如下图所示，在导轨上相距S的两处放置光电门1和光电门2，测出此系统在砝码重力作用下滑块通过两光电门的速度V1和V2，系统的加速度a=(V2-V1)/ △t，V1=d/t1，V2=d/t2（d为挡光片的宽度）（四）实验内容与步骤：实验之前，讲气垫导轨调成水平，并使数字毫秒计处于正常的工作状态1、验证M一定时，a与F成正比（1）打开数字毫秒计时器，选择“加速度”档，将细尼龙线的一端接在滑块上，另一端绕过滑轮后悬挂一砝码盘，先把所有砝码都放在滑块上，并将滑块置于第一个光电门的外侧，使挡光片距离第一个光电门约20cm处，松开滑块，测出并记录滑块通过两个光电门的时间t1和t2，以及滑块从第一个光电门到第二个光电门的时间△t ，然后按数字毫秒计时器上的转换键，分别记录v1、v2（v1=d/t1,v2=d/t2）和加速度a 。
大学物理实验报告(验证牛顿第二定律)
中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告学习中心：提交时间：2014 年 6 月 2 日汽垫上静止释放，调节导轨调平螺钉，使滑块保持不动或稍微左右摆动，而无定向运动，即可认为导轨已调平。
2.练习测量速度。
计时测速仪功能设在“计时2”，让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门，练习测量速度。
3.练习测量加速度计时测速仪功能设在“加速度”，在砝码盘上依次加砝码，拖动滑块在汽垫上作匀加速运动，练习测量加速度。
4.验证牛顿第二定律（1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。
用电子天平称出滑块质量滑块m ，测速仪功能选“加速度”， 按上图所示放置滑块，并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g)，将滑块移至远离滑轮一端，使其从静止开始作匀加速运动，记录通过两个光电门之间的加速度。
再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复上述步骤。
（2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。
计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。
在砝码盘上放一个砝码（即g m 102=），测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。
再将四个配重块(每个配重块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上，分别测量出对应的加速度。
【数据处理】1、由数据记录表3，可得到a 与F 的关系如下：由上图可以看出，a 与F 成线性关系，且直线近似过原点。
上图中直线斜率的倒数表示质量，M=1/0.0058=172克，与实际值M=165克的相对误差：%2.4165165172=- 可以认为，质量不变时，在误差范围内加速度与合外力成正比。
2、由数据记录表4，可得a 与M 的关系如下：由上图可以看出，a 与1/M 成线性关系，且直线近似过原点。
直线的斜率表示合外力，由上图可得：F=9342gcm/s 2,实际合外力F=10克力=10g*980cm/s 2=9800gcm/s 2，相对误差：%7.4980093429800=-可以认为，合外力不变时，在误差范围内加速度与质量成反比。
气垫导轨实验报告
气垫导轨实验报告气轨导轨上的实验――测量速度、加速度及验证牛顿第二运动定律一、实验目的1、学习气垫导轨和电脑计数器的使用方法。
2、在气垫导轨上测量物体的速度和加速度，并检验牛顿第二定律。
3、定性研究滑块在气轨上受的表面张力阻力与滑块运动速度的关系。
二、实验仪器气垫导轨(qg-5-1.5m)、气源（dc-2b型）、滑块、垫片、电脑计数器(muj-6b型)、电子天平（yp1201型）三、实验原理1、采用气垫技术，使被测物体“漂浮”在气垫导轨上，没有接触摩擦，只用气垫的粘滞阻力，从而使阻力大大减小，实验测量值接近于理论值，可以验证力学定律。
2、电脑计数器（数字毫秒计）与气垫导轨协调采用，并使时间的测量精度大大提高（可以准确至0.01ms），并且可以轻易表明出来速度和加速度大小。
3、速度的测量例如图，设u型挡光条的宽度为dx，电脑计数器表明出的挡光时间为dt，则滑块在dt时间内的平均速度为v=dxdt?x；dx越大（dt越大），v就越吻合该边线的即时速度。
实验采用的挡光条的宽度离大于导轨的长度，故可以将dxdtv视作滑块经过光电门时的即时速度，即v?4、加速度的测量将导轨垫成弯曲状，例如右图示：两dxdt。
s2s1?sl光电门分别坐落于s1和s2处为，测到滑块经过s1、s2处的速度v1和v2，以及通过距离?s所用的时间t12，即可谋出来加速度：a=v2-v1t12h或a=v2-v12ds22速度和加速度的排序程序已编为至电脑计数器中，实验时也可以通过按适当的功能和切换按钮，从电脑计数器上轻易念出速度和加速度的大小。
5、牛顿第二定律得研究若数等阻力，则滑块难以承受的合外力就是大幅下滑分力，f=mgsinq=mg定牛顿第二定律设立，存有mghl=ma理论，a理论=ghlhl。
假，将实验测得的a和a理论进行比较，排序相对误差。
如果误差真的可以容许的范围内（＜5％），即可指出（本地g挑979.5cm/s）a=a理论，则检验了牛顿第二定律。
牛顿第二定律的验证（1）
牛顿第二定律的验证【实验目的】1. 熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的调整方法。
2. 熟悉用光电测量系统测量短时间的方法。
3. 验证牛顿第二定律。
【实验仪器】气垫导轨、气源、存贮式数字毫秒计、砝码、砝码盘、细线【实验原理】设一物体的质量为M ，运动的加速度为a ，所受的合外力为F ，则按牛顿第二定律有如下关系：ma F = （1）此定律分两步验证：（1）验证物体质量M 一定时，所获得的加速度a 与所受的合外力F 成正比。
（2）验证物体所受合外力F 一定时，物体运动的质量M 与加速度a 成反比。
实验时，如图1，将滑块和砝码盘相连并挂在滑轮上，对于滑块、砝码盘、砝码这一运动系统，其所受合外力G 的大小等于砝码和砝码盘的重力减去阻力的总和，在此实验中由于应用了水平气垫导轨，所以摩擦阻力较小，可略去不计，因此作用在运动系统上的合外力G 的大小为砝码和砝码盘的重力之和。
图1 验证牛顿第二定律系统因此按牛顿第二定律：a m n n m m Ma g m n m G ])([)(22110220+++==+= （2）其中砝码盘的质量为m 0，加在砝码盘中砝码的质量为n 2m 2（每个砝码的质量为m 2，共加了n 2个），滑块的质量为m 1，加在滑块上砝码的质量为n 1m 2（共加了n 1个）。
则运动系统的总质量M 为上述各部分质量之和。
从(2)式看，由于各部分质量均可精确测量，因此只需精确测量出加速度a 即可验证牛顿第二定律。
现给出加速度a 的测量方法：在导轨上相距为s 的两处，放置两光电门K 1和K 2，测出此系统在合外力G 作用下滑块通过两光电门时的速度分别为v 1和v 2。
则系统的加速度a 等于sv v a 22122-=（3） 因此，问题简化为测量出滑块通过两光电门时的速度，滑块的速度按以下原理测量：挡光片的形状如图2所示，把挡光片固定在滑块上，挡光片两次挡光的前缘'11和'22之间的距离为x ∆。
气垫导轨实验 探究牛二资料
二、探究牛顿第二定律【实验目的】1．利用气垫导轨测定速度和加速度。
2．验证牛顿第二定律。
3．了解气垫导轨的构造，掌握它的调平方法。
【仪器简介】气垫导轨导轨表面小孔喷出的压缩空气，使导轨表面与滑行器之间形成一层很薄的“气垫”将滑行器浮起，使运动时的接触摩擦阻力大为减小，从而可以进行一些较为精确的定量研究。
工业上利用气垫技术，还可以减少机械或器件的磨损，延长使用寿命，提高速度和机械效率，所以，气垫技术在机械、纺织、运输等工业生产中得到广泛应用，如气垫船、空气轴承、气垫输送线等。
1．气垫导轨是一种力学实验装置，它主要由空腔导轨、滑行器、气源和光电门装置组成，如图1所示。
导轨是用一根平直、金制成，固定在一根刚性较强的钢梁上。
导轨长为 1.5m ，轨面上均匀分布着孔径为0.6mm 的两排喷气小孔，导轨一端封死，另一端装有进气嘴。
当压缩空气经管道从进气嘴进入腔体后，就从小气孔喷出，托起滑行器，滑行器漂浮的高度，视气流大小及滑行器重量而定。
为了避免碰伤，导轨两端及滑轨上都装有弹射器。
在导轨上装有调节水平用的地脚螺钉。
双脚端的螺钉用来调节轨面两侧线高度，单脚端螺钉用来调节导轨水平。
或者将不同厚度的垫块放在导轨底脚螺钉下，以得到不同的斜度。
导轨一侧固定有毫米刻度的米尺，便于定位光电门位置。
滑轮和砝码用于对滑行器施加外力。
滑行器是导轨上的运动物体，长度为156mm ，也是用铝合金制成，其下表面与导轨的两个侧面精密吻合，根据实验需要，滑行器上可以加装挡光片、加重块、尼龙扣、弹射器等附件。
气源为专用气泵，用气管与导轨连接。
光电计时装置由光电门毫秒计组成。
J0201-CHJ 存储式数字毫秒计采用单片微处理器，程序化控制，可用于各种计时、计数、测速度等，并具备多组实验数据的记忆存储功能。
仪器面板如图2所示。
滑块 图1 气垫导轨1) 数据显示窗口：显示测量数据、光电门故障信息等。
2）单位显示：[s]、[ms]、cm/s]、[cm/s 2]或不显示（计数时不显示单位）。
大学物理实验一 牛顿第二定律的验证
实验一牛顿第二定律的验证一、实验目的1、熟悉气垫导轨的构造，学习正确的调整方法；2、进一步熟悉用光电计时系统测量短时间的方法，从而学会测物体运动的速度和加速度；3、验证牛顿第二定律。
二、实验仪器用具气垫导轨，数字毫秒计，两个光电门，滑块，砝码及砝码托盘，气源。
1、气垫导轨部件如图2-1所示，各部件如下：1）缓冲弹片，2）光电管与小聚光灯，3）光电门架，4）喷气小孔，5）挡光片，6）滑块，7）导轨，8）气垫滑轮，9）垫片，10）调平螺丝（横向），11）堵头，12）双头螺栓，13）座底，14）调平螺丝（纵向），15）进图2-1气嘴。
（1）导轨由长1.2~2米的三角形铝管制成，要求平直度较高，轨面经过精密加工，打磨平滑，两侧各有两排相互错开、等间隔、孔径为0.4~0.8mm的小孔，导轨一端封死，另一端装有进气嘴，压缩空气由这里进入管腔后，从小孔喷出。
导轨两端还装有缓冲弹簧，有的导轨一端有气垫滑轮。
整个导轨通过一系列直立的双头螺栓安装在工字钢梁制成的底座上，底座下面有三个底座螺钉可供调水平用。
（2）滑块由10~30cm长的角铝制成，内表面经过细磨，与导轨两个侧面精确吻合。
（3）计时装置由数字毫秒计与光电门组成，使用方法见实验3和实验4。
（4）气源一般小型气源使用吹尘器，要求气压稳定、流量适当、消音减振及空气滤清。
滑块以托起100μm~200μm为宜。
2、气垫工作原理滑块为什么能漂浮？是因为有“气垫效应”。
滑块与轨面都经过精细加工，可以很好地吻合。
当导轨中小孔喷出空气流后，在滑块与导轨之间形成一个薄空气层——气垫，在滑块边缘，不断有空气逸出，同时小孔又不断向气垫补充空气，使气垫得以维持存在。
这是一个简单的耗散结构。
我们可以近似地把气垫看成密闭气体，在其中应用帕斯卡定律，小孔中的压强等量地传递到气垫各处，由于滑块与气垫接触面积大，受到很大的压力（方向向上），所以被托起漂浮。
因此，滑块并不是被气流吹起来的，而是被气垫托起的。
气垫导轨法的实验报告
一、实验目的1. 通过气垫导轨实验，了解气垫导轨的工作原理及实验方法。
2. 测量重力加速度的值，并与理论值进行比较，分析误差产生的原因。
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理气垫导轨法是一种测量重力加速度的方法，其原理基于牛顿第二定律。
当滑块在气垫导轨上做匀加速直线运动时，所受合外力等于滑块质量与加速度的乘积。
即 F = ma。
在本实验中，滑块所受合外力为重力mg，因此有 mg = ma，从而得出重力加速度 g = a。
三、实验仪器1. 气垫导轨：用于滑块的匀加速直线运动。
2. 滑块：实验对象，用于测量重力加速度。
3. 光电计时器：用于测量滑块运动的时间。
4. 刻度尺：用于测量滑块运动的距离。
5. 天平：用于测量滑块的质量。
四、实验步骤1. 将气垫导轨水平放置，确保滑块在导轨上做匀加速直线运动。
2. 使用天平测量滑块的质量m，记录数据。
3. 将滑块放在气垫导轨的一端，启动光电计时器。
4. 当滑块通过光电计时器时，记录通过光电计时器的时间t。
5. 使用刻度尺测量滑块通过光电计时器的距离s。
6. 重复步骤3-5，进行多次实验，记录数据。
五、数据处理1. 计算每次实验的加速度a = 2s/t^2。
2. 计算重力加速度g = m/a。
3. 将实验数据与理论值进行比较，分析误差产生的原因。
六、实验结果与分析1. 实验数据如下：实验次数 | 滑块质量m/g | 时间t/s | 距离s/m | 加速度a/(m/s^2) | 重力加速度g/(m/s^2)--------|------------|--------|--------|------------|----------------1 | 100 | 1.5 | 1.0 | 2.00 | 2.002 | 100 | 1.6 | 1.1 | 2.06 | 2.063 | 100 | 1.4 | 0.9 | 1.96 | 1.964 | 100 | 1.2 | 0.8 | 2.00 | 2.002. 实验结果分析：（1）实验结果与理论值接近，说明实验方法可行。
验证牛顿第二定律—气垫导轨实验(一)
验证牛顿第二定律—气垫导轨实验(一)中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：大学物理(一)实验名称：验证牛顿第二定律――气垫导轨实验（一）实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：提交书面实验报告学生姓名：学号：年级专业层次：学习中心：提交时间：年月日一、实验目的1．了解气垫导轨的构造和性能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2．了解光电计时系统的基本工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3．掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4．从实验上验证F=ma的关系式，加深对牛顿第二定律的理解。
5．掌握验证物理规律的基本实验方法。
二、实验原理1．速度的测量一个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx（x~x+Δx），则该物体在Δt时间内的平均速度为，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt→0时，平均速度的极限值就是t时刻（或x位置）的瞬时速度（1）实际测量中，计时装置不可能记下Δt→0的时间来，因而直接用式（1）测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差范围内，只要取很小的位移Δx，测量对应时间间隔Δt，就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值（约10mm），用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt，较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2．加速度的测量在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
（1）由测量加速度在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为（2）根据式（2）即可计算出滑块的加速度。
（2）由测量加速度设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度，S是两个光电门之间距离，则加速度a为（3）根据式（3）也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
验证牛顿第二定律参考实验报告
《验证牛顿第二定律》参考实验报告实验目的1．熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的使用方法。
2．熟悉光电计时系统的工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3．学会测量物体的速度和加速度。
4．验证牛顿第二定律。
实验仪器气垫导轨，气源，通用电脑计数器，游标卡尺，物理天平等。
实验原理牛顿第二定律的表达式为F ＝m a （1—1）验证此定律可分两步（1）验证m 一定时，a 与F 成正比。
（2）验证F 一定时，a 与m 成反比。
把滑块放在水平导轨上。
滑块和砝码相连挂在滑轮上，由砝码盘、滑块、砝码和滑轮组成的这一系统，其系统所受到的合外力大小等于砝码（包括砝码盘）的重力W 减去阻力，在本实验中阻力可忽略，因此砝码的重力W 就等于作用在系统上合外力的大小。
系统的质量m 就等于砝码的质量m 1、滑块的质量m 2和滑轮的折合质量2r I 的总和，按牛顿第二定律a rI m m W )(221++= （1—2） 在导轨上相距S （系统默认S=50cm ）的两处放置两光电门k 1和k 2，测出此系统在砝码重力作用下滑块通过两光电门和速度v 1和v 2，则系统的加速度a （可有光电计时器直接读出）等于Sv v a 22122-= （1－3） 在滑块上放置双挡光片，同时利用计时器测出经两光电门的时间间隔，则通过2个光电门的速度为 （用卡尺测出遮光片两挡光沿的宽度d ∆，cm d 1=∆）（速度可有光电计时器直接读出）2211,t d v t d v ∆∆=∆∆= （1－4） 其中d ∆为遮光片两个挡光沿的宽度如图1－1所示。
在此测量中实际上测定的是滑块上遮光片（宽d ∆）经过某一段时间的平均速度，但由于d ∆较窄，所以在d ∆范围内，滑块的速度变化比较小，故可把平均速度看成是滑块上遮光片经过两光电门的瞬时速度。
同样，如果t ∆越小（相应的遮光片宽度d ∆也越窄），则平均速度越能准确地反映滑块在该时刻运动的瞬时速度。
实验步骤1．调好光电计时器，调整气垫导轨水平（1）首先检查计时装置是否正常。
物理动手实验课-利用气垫导轨验证牛顿第二定律实验报告 1
利用气垫导轨验证牛顿第二定律【摘要】：气垫导轨是为研究无摩擦现象而设计的力学实验设备，在导轨表面分布着许多小孔，压缩空气从这些小孔中喷出，在导轨和滑块之间形成了月0.1mm厚的空气层，即气垫，由于气垫的形成，滑块被托起，使滑块在气垫上作近似无摩擦的运动。
利用气垫导轨，再配以光电计时系统和其他辅助部件，可以对做直线运动的物体（即滑块）进行许多研究，如测定速度、加速度、验证牛顿第二定律，研究物体间的碰撞，研究简谐运动的规律等。
【关键词】气垫导轨、通用计数器、测速的试验方法、牛顿第二定律、控制变量法、导轨调平实验回顾【实验目的】1．熟悉气垫导轨和MUJ-613电脑式数字毫秒计的使用方法。
2．学会测量滑块速度和加速度的方法。
3．研究力、质量和加速度之间的关系，通过测滑块加速度验证牛顿第二定律。
【实验原理】（一）仪器使用原理1．气垫导轨如图4-1所示，气垫导轨是一种摩擦力很小的实验装置，它利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气，在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜，将滑块从导轨面上托起，使滑块与导轨不直接接触，滑块在滑动时只受空气层间的内摩擦力和周围空气的微弱影响，这样就极大地减少了力学实验中难于克服的摩擦力的影响，滑块的运动可以近似看成无摩擦运动，使实验结果的精确度大为提高。
图4-1 气垫导轨装置图2．MUJ-613电脑式数字毫秒计在用气垫导轨验证牛顿第二定律实验中，我们采用MUJ-613电脑式数字毫秒计测量时间。
利用它的测加速度程序，可以同时测量出滑块通过两个光电门的时间及滑块通过两个光电门之间的时间间隔。
使用计数器时，首先将电源开关打开（后板面），连续按功能键。
使得加速度功能旁的灯亮，气垫导轨通入压缩空气后，使装有两个挡光杆的滑块依次通过气垫导轨上的两个光电门计数器按下列顺序显示测量的时间：显示字符 含 义 单位 1 通过第一个光电门的速度 cm/s (亮) ××·××2 通过第二个光电门的速度 cm/s (亮) ××·××1—2 在第一和第二个光电门之间运动的加速度 cm/s 2 (亮) ××·××若不是要求的单位亮则按转换键即可显示要求的单位。
大学物理气垫导轨实验报告
大学物理气垫导轨实验报告一、实验目的1、熟悉气垫导轨的构造和性能，掌握其使用方法。
2、学习利用气垫导轨测量物体的速度和加速度。
3、验证牛顿第二定律。
二、实验原理1、气垫导轨是一种摩擦力很小的实验装置，它利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气，在导轨与滑块之间形成一层很薄的气膜，使滑块与导轨不直接接触，从而大大减小了摩擦力。
2、速度的测量：通过测量滑块在一定时间内通过的距离，根据速度的定义式$v ＝＼frac{＼Delta s}｛＼Delta t}＄计算出速度。
3、加速度的测量：使用光电门测量滑块通过两个光电门的时间间隔$＼Delta t_1$和$＼Delta t_2$，以及两个光电门之间的距离$＼Delta s$，根据加速度的定义式$a ＝＼frac{v_2 v_1}｛＼Delta t}＄，其中$v_1 ＝＼frac{＼Delta s}｛＼Delta t_1}＄，＄v_2 ＝＼frac{＼Delta s}｛＼Delta t_2}＄，计算出加速度。
4、验证牛顿第二定律：在滑块上加上不同质量的砝码，测量滑块的加速度，根据牛顿第二定律$F ＝ ma$，其中$F$为合力（等于滑块所受重力沿导轨方向的分力），分析加速度与合力、质量的关系。
三、实验仪器气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、砝码、天平。
四、实验步骤1、调节气垫导轨水平打开气源，将滑块放在导轨上，轻轻推动滑块，观察滑块的运动情况。
若滑块在导轨上能保持匀速直线运动或静止，则导轨基本水平；若滑块加速或减速运动，则需调节导轨的底脚螺丝，直到滑块能近似匀速运动。
2、测量滑块的速度安装好光电门，使滑块从导轨的一端以一定的初速度运动，通过光电门时数字毫秒计记录下通过的时间。
改变滑块的初速度，多次测量，计算滑块的平均速度。
3、测量滑块的加速度在滑块上放置质量为$m_1$的砝码，使滑块从导轨的一端由静止开始运动，通过两个相距一定距离的光电门，记录通过两个光电门的时间间隔$＼Delta t_1$和$＼Delta t_2$。
1.在气垫导轨上验证牛顿第二定律
在气垫导轨上验证牛顿第二定律【实验目的及要求】1.熟悉气垫导轨和光电测速仪的调整与使用。
2.掌握利用测速仪测量加速度的方法。
3.学会用表格和作图来分析处理数据。
4.学会利用气垫导轨和测速仪来验证牛顿第二定律。
【实验原理】在匀变速直线运动中加速度为：a=（v22-v12）/2s牛顿第二定律：a=F/m【实验仪器】气垫导轨、气源、测速仪、滑块、钩码、细绳、刻度尺等【实验步骤】（一）在物体所受合外力不变的情况下，物体的加速度与质量的关系1.将气垫导轨安放在水平桌面上，并调节导轨使其处于水平；2.将两测速仪安装在导轨上，测出测速仪之间的距离（0.5m）；3.测出滑块的质量；4.用细绳连接滑块和钩码并跨过滑轮。
并把它们的质量和重力填入表格；5.松开滑块使其做匀加速直线运动，把速度填入表格并算出加速度；6.在滑块上加适当钩码，重复做3次；37.结论1：在合外力不变的情况下，物体的加速度与其质量成反比。
（二）在物体质量保持不变的条件下，物体的加速度与合外力的关系1.在滑块上放两个钩码，另一个钩码通过细绳与滑块连接，并跨过滑轮；2.把总质量和拉力（钩码的重力）填入表格中；3.松开滑块让其做匀加速直线运动，并把测速仪的数据填入表格，算出加速度；4.把滑块中钩码转移一个到细绳的另一端，和拉动的钩码合在一起，重复做3次；7.结论：当物体的质量保持不变的情况下，物体的加速度与合外力成正比。
【注意事项】1、松开滑块的位置要在第一个测速仪的前面一点，也不要太远；2、第一和第二个测速仪的位置距离不要太远，取0.5m比较适宜；3、做此实验拉力、加速度、速度都不要太大。
【误差分析】除了偶然误差因素外，测速仪会产生一点误差；它是取1cm的平均速度为它中间位置的速度；做实验时，会有空气阻力，这样会带来一些误差，所以，做此实验的速度不宜太大。
练习题：1、用气垫导轨做实验时，滑块的速度不宜太--------，因为速度越大，气体的阻力就越-------，实验误差就越-----------。
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中国石油大学（华东）现代远程教育
实验报告
课程名称：大学物理(一)
实验名称：验证牛顿第二定律――气垫导轨
实验（一）
实验形式：在线模拟+现场实践
提交形式：提交书面实验报告
学生：学号：
年级专业层次：
学习中心：
提交时间：年月日
一、实验目的
1．了解气垫导轨的构造和性能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2．了解光电计时系统的基本工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3．掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4．从实验上验证F=ma的关系式，加深对牛顿第二定律的理解。
5．掌握验证物理规律的基本实验方法。
二、实验原理
1．速度的测量
一个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间通过的位移为Δx（x~x+Δx），则该物
体在Δt时间的平均速度为，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt→0时，平均速度的极限值就是t时刻（或x位置）的瞬时速度
（1）
实际测量中，计时装置不可能记下Δt→0的时间来，因而直接用式（1）测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差围，只要取很小的位移Δx，测量对应时间间隔Δt，就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值（约10mm），用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt，较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2．加速度的测量
在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
（1）由测量加速度
在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为
（2）
根据式（2）即可计算出滑块的加速度。
（2）由测量加速度
设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度，S是两个光电门之间距离，则加速度a为
（3）
根据式（3）也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
（3）由测量加速度
还可以根据匀加速直线运动加速度a、位移S（S＝x－x0）及运动时间t之间的关系式
测量加速度。
据此计算加速度有多种方法，其中一种方法是根据式（4）由作图法求出加速度。
（4）
实验时固定初位置x0（光电门1的位置），改变不同的末位置x（光电门2的位置），使物体（滑块）从静止开始运动，测出相应的运动时间t，作关系图线。
如果是直
线，说明物体作匀加速运动，直线的斜率为。
以上介绍了3种测量加速度a的方法。
具体测量时先把气垫导轨调水平，再使滑块在水平方向受到一恒力的作用，那么滑块的运动就是匀加速直线运动；也可先把气垫导轨调水平，然后将其一端垫高h高度，使气垫导轨倾斜，滑块在倾角为θ的导轨上面下滑，其运动也是匀加速直线运动。
3．验证牛顿第二定律
牛顿第二定律所描述的容，就是一个物体的加速度与其所受合外力成正比，与其本身质量成反比，且加速度的方向与合外力方向相同。
数学表述为
F=ma （5）为了研究牛顿第二定律，考虑如图1所示一个运动物体系统，系统由（滑块）和（砝码）两个物体组成，忽略空气阻力及气垫对滑块的粘滞力，不计滑轮和细线的质量等。
图1 验证牛顿第二定律
调节气垫导轨水平后，将一定质量的砝码盘通过一细线经气垫导轨的滑轮与滑块相连。
设滑块部分的质量为，滑块本身所受重力为，气垫对滑块的漂浮力为N，此二力相平
衡，滑块在垂直方向受到的合外力为零。
滑块在水平方向上受到细线的拉力，此力为重物作用于细线所产生的力T，由于气垫导轨和滑块及细线所受的粘滞阻力及空气阻力忽略不计，则有
（6）
式中a为运动系统的加速度，根据式（6）有
（7）
在式（7）中，若令m=m1+m2表示运动物体系统的总质量，F=m2g表示物体系统在运动方向所受的合外力，则式（7）即为式（5）F=ma。
根据式（7），验证牛顿第二定律可分为以下两步来完成。
（1）当系统总质量m保持不变时，加速度a应与合外力F成正比，比值为常数，即
（8）
实验时，在保持总质量m不变的情况下，改变合外力Fi=m2ig，即逐次改变砝码盘中砝码的质量，测出系统相应的加速度ai。
如果在实验误差允许的围式（9）成立，
（9）
则验证了m不变的情况下，a与F成正比。
还可以利用上述a和F数据作a～F关系图，若为直线，则可验证式（8），即a与F成正比。
（2）当保持系统所受合外力F=m2g不变时，加速度a的大小应与系统的总质量m=m1+m2成反比，即
（10）
同样，实验时保持合外力F=m2g不变，改变系统总质量mi=m1i+m2，即逐次向滑块增加不同重量的质量块，测出系统相应的加速度ai。
如果在实验误差允许的围式（11）成立，
（11）
则验证了F不变的情况下，a与m成反比。
还可以利用上述a和m数据作a～关系图，若为直线，则可验证式（10），即a与m成反比。
如果式（8）和式（10）均被验证，则式（7）即式（5）得到验证，也就是说，验证了牛顿第二定律。
三、实验器材
气垫导轨、光电计时系统、滑块、砝码、质量块（铁块）等
1、调节气垫导轨和光电计时系统
（1）气垫导轨的水平调节
导轨水平状态的调整是正确使用气垫导轨的重要容，许多测量都需要先将导轨调整到水平状态。
由于导轨较长，用一般的水平仪测量有困难，实验中常采用观察滑块的运动情况来判断导轨是否水平。
调整气垫导轨水平有一定的难度，需要耐心地反复调整，常用的调整方法有下列两种。
（1）静态粗调
导轨通气后，滑块放置在导轨上的实验段，调整用于水平调节的底脚螺丝（图2中的“9”），直到滑块保持不动，或稍有滑动，但不总是向一个方向滑动，则可认为导轨基本调平。
（2）动态细调
先使滑块以中等速度平稳地从左端向右端运动，分别记录先后通过两个光电门的时间间隔和，仔细调节底脚螺丝，使和十分接近。
当导轨完全水平时，由于滑块与导轨间的粘滞阻力和滑块周围的空气阻力，使比稍长一些，一般应在第三位读数以下才有差别。
再使滑块以同样速度从右端向左端运动，分别记录先后通过两个光电门的时间间隔和，和也应十分接近。
这时可认为导轨调平。
（2）调节光电计时系统
将气垫导轨上的两个光电门引线接入MUJ电脑式数字毫秒计后面板的P1及 P2插口上，打开MUJ电脑式数字毫秒计电源开关。
将气垫导轨气源接通，用适当的力推动滑块一下，使它依次通过两个光电门，看MUJ-613电脑式数字毫秒计是否能正常记录时间，若不正常请检查挡光杆是否挡光及检查光电管照明是否充分。
2．验证物体系统总质量不变时加速度与合外力成正比
保证物体系统总质量不变，逐步增加砝码盘中砝码的质量，改变外力5次。
每一外力下分别记录滑块经过两个光电门的时间和，重复测量6次。
3．验证物体系统所受合外力不变时加速度与总质量成反比
保持砝码盘部分的质量不变，即合外力不变，在滑块上逐步增加质量块，改变物体系统总质量5次。
每一总质量下分别记录滑块经过两个光电门的时间和，重复测量6次。
合外力不变时加速度与系统质量的关系 m=7.97g S=0.5000m
M/g △t1/s △t2/s V1/ms-1V2/ms-1a'/ms-2a/ms-2M/kg 250.90 33.8 15.1 0.283 0.632 0.320 0.311 0.251 300.90 39.2 16.9 0.244 0.565 0.260 0.260 0.301 350.90 47.3 18.7 0.202 0.511 0.220 0.223 0.351 400.90 73.2 20.5 0.130 0.466 0.200 0.195 0.401 450.90 82.5 22.3 0.116 0.428 0.170 0.173 0.451 500.90 134.7 24.1 0.071 0.396 0.152 0.156 0.501
系统质量不变时加速度与合外力的关系 M=253.9g △X=9.550mm
M/g △t1/s △t2/s V1/ms-1V2/ms-1a'/ms-2a/ms-2F/N
5.97 34.0 17.2 0.281 0.556 0.230 0.230 0.059
6.97 31.4 15.6 0.304 0.610 0.280 0.269 0.068
7.97 29.3 15.0 0.326 0.637 0.300 0.308 0.078
8.97 27.5 13.9 0.347 0.686 0.350 0.346 0.088
9.97 26.1 13.3 0.366 0.717 0.380 0.385 0.098
10.97 25.0 12.7 0.382 0.752 0.420 0.423 0.108
加速度与系统质量关系
加速度与合外力关系。