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实验5验证牛顿第二定律
1. 、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: .
实验5验证牛顿第二定律
1. 、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。
2. 测量滑块加速度，验证牛顿第二定律。
、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△s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△t，则瞬时速度：
AsdsAs
(1)
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
挡光时间耳、•也及从门1运动到门2的运动时间t，测速仪自动按（2）式计算并显
示加速度a。
m2g
***'丄丄
t1牡赵丿
3、牛顿第二定律验证方法
v2-v1a=
(2)
在右图由m1、m2构成的系统中，在阻力忽略不计时，有:
=(m1m2)a。令F二m2g，M=m1m2，则有F=Ma
不变，改变F,测a,可验证a与F的关系；F不变,的关系。
四、实验内容与步骤
1. 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。
2. 练****测量速度和加速度。
3. 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m滑块，按上图所示装配，测速仪选“加速度”功能,将4个砝码全部放在滑块上，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个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复
上述步骤。
(2)验证合外力不变时，加速度与质量成反比。
在砝码盘上放一个砝码(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==mi2g(gem/s)
a(cm/s2)
4900

9800

14700

19600

24500

已“关系图
5T3X?
F(gems"')
24KO
O旳0O0aO
二Aws4
a-F图中直线斜率的倒数为总质量，即M计二-=1/=，与实际值KM=：Er=M计_M100%二**********%=%
2、由数据记录表2,可得a与M的关系如下:
实际合外力F=m2g=9800gem/s2六、实验结论与分析M(g)
14—(g)