牛頓第二定律的研究

1、牛頓第二定律的研究 實驗目的：加深對牛頓第二定律的理解，學會利用氣墊導軌和光電計時系統(tǒng)，使牛頓第二定律的驗證獲得較理想的結果實驗原理：1 速度的測量 當滑行器通過光電門時，電腦通用計數器就顯示出遮光時間t，用游標卡尺測出遮光寬度s，則滑行器通過光電門的平均速度s/t，近似可看作瞬時速度。 2 驗證牛頓第二定律（測量加速度） 在滑行器的一端系上一條細線，細線穿過氣墊導軌側端圓孔，經過滑輪與一重物相連，質量為m的重物通過細線拖拽質量為M的滑行器同步運動,設細繩兩端的張力大小分別為F1 , F1。則所以mg=(M+m)a。1.在系統(tǒng)總質量M+m保持不變的情況下，改變所受合外力，測定相應加速度ai則：

2、。2.保持系統(tǒng)所受合外力m0不變，改變系統(tǒng)的總質量Mi，測量相應的加速度ai，則：。 根據加速直線運動中a與初速度V1末速度 V2及路程S的關系，求出。實驗儀器： 氣墊導軌及附件 （ 型號： L-QG-T-1500/5.8 ）， 電腦通用計數器 （ 型號： MUJ-B）， 微音氣泵 （ 型號： DC-3A） 實驗步驟： 1.調整氣軌 處于水平狀態(tài)2.測量出凹型擋光片的遮光寬度s3.組成運動系統(tǒng)4.選定滑行器靜止起始位置，并將兩個光電門拉開一定距離，固定在氣墊導軌底座上5.調節(jié)電腦通用計數器6.記錄數據，整理實驗儀器 實驗數據處理：擋光片的遮光寬度s=1.000cm.滑行器質量M0=1

3、78.6g,砝碼鉤質量m0=5.3g.兩光電門中心的距離 S=30.50cm. g=9.8001m/s2.表 1 砝碼片質量數據表 單位 : g 序數1234567m4.95.04.95.05.05.04.9表 2 總質量不變，外力與加速度關系數據表mi/gmig×10-3/Nt1/msV1/( m/s)t2/msV2/( m/s)5.310.215.220.125.130.135.140.0圖一 mg-a圖本實驗的mg-a圖線如圖一所示，其中，中值點為M(0.932,0.22)顯然,mg-a圖像基本成一條直線.這表明:當系統(tǒng)的總質量不變時,系統(tǒng)所受外力與其加速度成正比,從而驗證了牛頓第二定理.表 3外力不變，質量與加速度關系數據表Mi/gt1/msV1/( m/s)t2/msV2/( m/s)圖二M-1/a圖本實驗的M-1/a圖線如圖二所示，其中，中值點為N(4.52,201.43)顯然,M-1/a圖像基本成一直線,這表明:當系統(tǒng)所受外力不變時,系統(tǒng)的質量與其加速度成反比. 從而驗證了牛頓第二定理.六、分析與討論：1 實驗前先要測定砝碼片的質量，記錄各個砝碼片的質量，且不要搞混淆2 氣軌表面不允許與其他東西撞擊，否則將破壞導軌表面精度，甚至損壞儀器 3 使用完畢后要先取下滑行器，再關掉電源4 實驗中用調節(jié)平衡時，應先將滑行器推向導軌一端，讓其反彈后再經過