氣墊導(dǎo)軌上測(cè)量速度和加速度(編輯修改稿)
2025-07-22 20:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 _______________________________________________________【數(shù)據(jù)處理】 以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系上做出關(guān)系曲線，從圖線求出其斜率b，將b與比較，求百分偏差。 ％以為縱坐標(biāo)，1／為橫坐標(biāo)，做／關(guān)系曲線，從圖線求其斜率b ,將b與比較，求百分偏差。 ％【注意事項(xiàng)】。如導(dǎo)軌上裝有水平儀，可調(diào)節(jié)螺母觀察水平儀顯示狀態(tài)。當(dāng)導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊在水平方向上所受的合外力為零，此時(shí)滑塊靜止，或者作勻速直線運(yùn)動(dòng)，但是，因?yàn)闅廛壍募庸げ豢赡芙^對(duì)平直，滑塊也難以完全靜止，如輕輕推一下滑塊，則滑塊從一端向另一端運(yùn)動(dòng)，先后通過2個(gè)光電門的時(shí)間和應(yīng)相等，由于空氣阻力，滑塊速度緩慢減小，經(jīng)過后一個(gè)光電門的時(shí)間總比經(jīng)過前一個(gè)光電門的時(shí)間長，經(jīng)仔細(xì)調(diào)節(jié)，使滑塊經(jīng)過2個(gè)光電門的時(shí)間相差不超過1％，至少在朝滑輪方向運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足這一要求，這時(shí)可視為導(dǎo)軌已調(diào)水平。2. 滑塊通過某一位置的速度，是借助于光電門和數(shù)字毫秒計(jì)測(cè)量的，當(dāng)滑塊上的擋光板垂直通過光電門時(shí)，數(shù)字毫秒計(jì)將顯示寬度為的擋光板的遮光時(shí)間，或相距的2次遮光之間的時(shí)間間隔，即滑塊由該位置運(yùn)動(dòng)了距離所用的時(shí)間，滑塊的速度,是滑塊在距離內(nèi)的平均速度。對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，因速度處處相等，平均速度就是任意位置的瞬時(shí)速度，對(duì)于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，只有當(dāng)→0（t→0）時(shí)，才是該位置的瞬時(shí)速度，因此，在勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須使擋光板的寬度或2次擋光間的距離盡量小，所測(cè)出的速度才能代替瞬時(shí)速度。在恒力作用下，滑塊作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度由滑塊通過相距為S的任意2個(gè)光電門的始末速度，按式214計(jì)算，因?yàn)槭莿蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，平均加速度就是它的瞬時(shí)加速度，因此，加速度的測(cè)量值與2個(gè)光電門的位置無關(guān)。3. 驗(yàn)證牛頓第二定律是根據(jù)F=ma這一經(jīng)典公式，式中F是系統(tǒng)所受的合外力，本實(shí)驗(yàn)中，除包括所施的外力外，還應(yīng)包括略去的滑輪摩擦力和空氣阻力。m是系統(tǒng)的總質(zhì)量，除包括滑塊、重物、砝碼及盤的質(zhì)量外，還應(yīng)包括略去的繩子質(zhì)量和滑輪的折合質(zhì)量，a是與F相應(yīng)的瞬時(shí)加速度，對(duì)于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，平均加速度等于瞬時(shí)加速度，本實(shí)驗(yàn)可以看成是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，驗(yàn)證從兩方面著手：① 保持系統(tǒng)質(zhì)量不變，研究力與加速度的關(guān)系，為了保持系統(tǒng)質(zhì)量不變，改變力時(shí)是將滑塊上的小砝碼取下，放入施給滑塊拉力的砝碼盤中，或把砝碼盤中的砝碼取出后放到滑塊上；② 研究恒力作用下系統(tǒng)質(zhì)量與加速度的關(guān)系，要
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