速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验报告.doc

速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验报告.doc:..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:速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:在线提交实验报告学生姓名: 学号: 年级专业层次: 学****中心: 提交时间:2017年1月3F1一、,熟悉气垫导轨的调节和使用方法。,学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。、加速度的原理和方法。,加深对牛顿第二定律的理解。。二、,如果在f7+Af时间内通过的位移为AxAz(Zi+AjO,则该物体在af时间内的平均速度为越小,平均速度就越接近于f时刻的实际速度。当A 时,平均速度的极限值就是f时刻(或立置)的瞬时速度(1)实际测量屮,计时装置不可能记下△卜>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N,只要取很小的位移Aa测量对应时间间隔△(,就可以用平均速度F近似代替f时刻到达;r点的瞬时速度本实验屮取Ax为定值(约10mm),用光电计时系统测出通过△7所需的极短时间A较好地解决了瞬时速度的测量问题。*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r/和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)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W和必经过两个光电门之间的时间为沒1,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W和以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” 幢加速度还可以根据匀加速直线运动加速度&位移5*(5*=^— 及运动时间f之间的关系式T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)实验时同定初位置光电门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f,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丫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A高度,使气垫导轨倾斜,滑块在倾角为~的导轨上面下滑,其运动也是匀加速直线运动。,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。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%,滑块木身所受重力为,气热对滑块的漂浮力为A