直线运动中速度的测量张成PB06210273实验名称:直线运动中速度的测量实验目的:利用气垫技术精确地测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度以及当地的重力加速度,通过物体沿斜面自由下滑运动来研究匀变速运动规律和验证牛顿第二定律。实验原理:1、平均速度和瞬时速度的测量作直线运动的物体在的时间内的位移为,则物体在时间内的平均速度为,当时,平均速度趋近于一个极限,即物体在该点的瞬时速度,我们用来表示瞬时速度,,实验上直接用上式测量某点的瞬时速度是很困难的,一般在一定误差范围内,用极短的内的平均速度代替瞬时速度。2、匀变速直线运动匀变速运动方程:3、重力加速度的测定4、验证牛顿第二定律牛顿第二定律表达式:。实验内容:①匀变速运动中速度与加速度的测量②验证牛顿第二定律数据处理:1、匀变速运动中速度与加速度的测量2037.9637.9637.930.030.0007223031.0731.0630.990.030.00108测量值计算值Lh4027.1227.0927.130.040.0014155024.4024.3924.390.040.0017486022.3422.3622.340.050.002083用最小二乘法对进行直线拟合:斜率;相关系数;斜率的标准误差:。曲线:2、验证牛顿第二定律数据表格:砝码数512.0012.0011.9811.990.8421350.70919126413.3013.3413.3213.320.7582580.57495621315.2615.2215.2715.250.6622950.43863516218.3418.3818.3318.350.5504090.3029511124.9624.9524.9624.960.4047010.1637836测量值计算值曲线:思考题:1、气垫导轨调平的判断标准是什么?对于静态调平法,当将滑块轻轻置于导轨上时,滑块不动或有微小滑动,但无一定方向为止,可认为气垫已经调平。对于动态调平法,如果滑块通过两光电门的时间在30ms以内,且通过光电门的时差小于1ms;或时间在30~50ms,相差小于2ms;时间在50~100ms之间时,相差小于5ms,则可以认为气垫导轨处于纵向水平状态。2、气垫未调平对v、a的测量结果有何影响?假设滑块从a端滑向b端。若a端高于b端,则v偏大,由,a偏大,,所以g偏大。若b端高于a端,则结果相反。若气垫横向没有调平,则可能导致滑块收到阻力增大,使得v偏小,a偏小。