实验报告(一)实验题目:直线运动中速度的测量(二)实验目的:利用气垫导轨技术测量匀速直线运动中物体的速度,来定量研究直线运动的规律,并验证牛顿第二运动定律。(三)实验仪器:气垫导轨,米尺,天平。(四)实验原理:1.平均速度和瞬时速度的测量当Δt→0时,的极限就是瞬时速度在一定的误差范围内,以极短的时间内的平均速度代替瞬时速度。2.匀变速直线运动在斜面上不同位置由静止释放物块,测量时间,代入如下方程3.重力加速度的测定测量斜面的长和垫块的高即得斜面倾角得正铉值4.验证牛顿第二运动定律设物体得总质量为M,作用力为F,假设其它耗散力,如摩擦力·空气阻力,气垫阻力可忽略不计,这时牛顿第二运动定律可写为若M保持不变,改变F,F/a应当为一常量,即F增大,a同时增大;F减小,a同时减小.由此即可验证牛顿第二运动定律.(五)实验内容:1.匀变速直线运动中速度和加速度得测量(1)先将气垫调平,然后在一端单脚螺丝下垫一垫块,使导轨变成一斜面.(2)在滑块上装上U形档光片,在导轨上放置好电门,打开计时器.(3)使滑块从距离光电门20.00cm,30.00cm,40.00cm50.00cm,60.00cm处自然滑下,作初速度为零的匀加速度运动,计下挡光片时间,重复三次.数据如下:20.00cm30.00cm40.00cm50.00cm60.00cm第一次37.18ms30.65ms26.65ms24.00ms21.93ms第二次37.20ms30.69ms26.69ms23.94ms21.93ms第三次37.28ms30.71ms26.69ms23.95ms21.91ms(4)测量,垫块高h,及斜面长L.第一次第二次第三次平均值h14.90mm14.92mm14.92mm14.92mm△s9.98mm10.00mm10.00mm10.00mmL862mm861mm861mm861mm(5)计算机处理得到:加速度a=17.61重力加速度g=10.17标准差为d(a)=0.22.验证牛顿第二运动定律将垫块取出,使导轨处于水平状态.用细线将砝码盘通过滑轮与滑块相连。若滑块质量为m0,砝码盘和盘中砝码的质量为mn,滑轮等效质量me(约为0.30g),砝码盘、盘中砝码和滑块上的砝码的总质量为m,则此时牛顿第二定律方程为改变Fn,使mn分别为5.00g,11.00g,16.00g,21.00g,26.00g时(每次剩余砝码要放在滑块上),测量在不同力的作用下,通过光电门的瞬时速度vn,再由,求出an。作曲线,由斜率求出物体的总质量。测量数据如下表:盘+码△△△6.0g23.59ms23.58ms23.56ms11.0g17.37ms17.36ms13.37ms16.0g14.29ms14.28ms14.29ms21.0g12.53ms12.52ms12.52ms26.0g11.18ms11.18ms11.18ms计算并制表如下:F0.06N0.11N0.16N0.21N0.26Na0.180m/s0.331m/s0.490m/s0.638m/s0.800m/sLinearRegressionthroughorig...