文档介绍：实验5验证牛顿第二定律
一、实验目的
了解气垫技术和光电计时技术技术原理，掌握气垫导轨和计时计测速仪的使用方法。
测量滑块加速度，验证牛顿第二定律。
二、实验仪器
汽垫导轨及附件、MUJ-5B型计时计数测速仪、电子天平
三、实实验5验证牛顿第二定律
一、实验目的
了解气垫技术和光电计时技术技术原理，掌握气垫导轨和计时计测速仪的使用方法。
测量滑块加速度，验证牛顿第二定律。
二、实验仪器
汽垫导轨及附件、MUJ-5B型计时计数测速仪、电子天平
三、实验原理
1、速度测量
宽度为的挡光片（如图1）垂直装在滑块上，随滑块在气垫导轨上运动，挡光片通过光电门时，测速仪测出挡光时间At,则瞬时速度：
(1)
. As ds As =lirn — = — a —
Ar dt At
式中△ S根据实际宽度设置好，速度由测速仪自动计算并显示。
2、加速度测量
挡光片随滑块通过光电门1和2,测出挡光片经过两个光电门的挡光时间△£、攵|及从门1运动到门2的运动时间J测速仪自动按（2）式计算并显示加速度a。
a = =竺[J- —J-] （2）
3、牛顿第二定律验证方法
在右图由皿、农2构成的系统中，在阻力忽略不计时，有：
zn,g = （Wj + m-,）a o 令F = m2g , M ,则有 F = Ma。保 m2
持M不变，改变F,测a,可验证a与F的关系；F不变，改变M ,测a,可验证a 与M的关系。
四、实验内容与步骤
气垫导轨的水平调节
分静态调平法或动态调平法。采用静态调平法：接通气源后，将滑块在气垫导轨中间静止释放，观察滑块运动，根据运动方向判断并调节导轨调平螺钉，反复进行，使滑块静止释放后保持不动或稍微左右摆动。
练****测量速度和加速度。
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俱眇，按上图所示装配，测速仪选“加速度”功能，
将4个底码全部放在滑块上，将滑块移至远离滑轮一端释放，通过两光电门，记录加速度a。重复测量4次。再将滑块上的4个缺码分四次从滑块上移至缺码盘上，重复
上述步骤。
（2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。
在底码盘上放一个底码（即m2=10g）,让滑块由静止通过两光电门，记录加速
度a,重复测4次。再将四个配重块逐次加到滑块上，重复上述步骤。
五、数据处理
1、由数据记录表1,可得到a与F的关系如下：
实际总质量M= 164. 8 g
F = m2g (gem/s2)
a(cm/ s2)
4900

9800

14700

19600

24500

a-F天系图
4900 9800 14700 19600 24500 29400
F (gems ')
000^00000 64 2 08642
-7普首胃
a-F图中直线斜率的倒数为总质量，即肱计= - = 1/0. 058=，与实际值 K
M=164. 8 克的相对误差：E,=肱计―"xl00% = 172-T64・86 % M
2、由数据记录表2,可得a与M的关系如下：
实际合外力 F = m2^=9800 ge