使用气垫导轨装置进行实验报告

Ⅰ 求大学物理气垫导轨验证动量守恒定律的实验报告

完全碰撞，这个就是最大的近似，碰撞过程认为没有产生内能（热能）、光能专（火花），其他能属（势能）；其次质量没有损失，在碰撞过程中考虑到现实中两个刚性物体碰撞一定后再碰撞后产生撞痕使其质量m和碰撞前不一致，所有试验中忽略其产生的细微质量损失、形状也没有改变，也没有产生不可恢复的弹性势能；另外在实验过程中运动轨迹在碰撞的一瞬间近似认为碰撞前后仍在一条直线上，碰撞前后两球的运动均在一个垂直于地面的面上。

Ⅱ 某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验汽垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑

（1）a．大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差；b．保证两个滑块的版碰撞权是一维的 （2）0.50，0.10，0.60 （3）a．碰撞前后总动量不变 原因：碰前m 1 V 1 ＋0=0.15kgm/s，碰后m 1 V 2 +m 2 V 3 =0.15kgm/s，两者相等； b．碰撞前后总动能不变 原因：碰前总动能E k1 =m 1 V 1 2 /2=0.0375J，碰后总动能E k2 =m 1 V 2 2 /2+m 2 V 3 2 /2=0.0375J，所以碰撞前后总动能相等； c．碰撞前后质量不变

Ⅲ 某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、

①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．
b、保证两个滑块专的碰属撞是一维的．
②滑块1碰撞之前的速度v₁=

d

△t1

=

5×10?3

10.01

=0.50m/s；
滑块1碰撞之后的速度v₂=

d

△t2

=

5×10?3

0.0499

=0.10m/s；
滑块2碰撞后的速度v₃=

d

△t3

=

5×10?3

8.35×10?3

=0.60m/s；
③a、系统碰撞前后总动量不变．
原因：系统碰撞之前的动量m₁V₁=0.15kgm/s系统碰撞之后的动量m₁V₂+m₂V₃=0.15kgm/s
b．碰撞前后总动能不变．
原因：碰撞前的总动能E_k1=m₁V₁²/2=0.0375J碰撞之后的总动能E_k2=m₁V₂²/s+m₂V₃²/2=0.0375J，
所以碰撞前后总动能相等．
c．碰撞前后质量不变．
故本题答案为：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的．
②0.50，0.10，0.60
③a、系统碰撞前后总动量不变．b．碰撞前后总动能不变．c．碰撞前后质量不变．

Ⅳ 为了探究加速度与力的关系，使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验．两个光电门与数字计时器相连，当滑行

（1）在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应该使砝码的总质量内远小于滑容块的质量，即M＞＞m． 若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，m 4 =400g不能满足，故选D． （2）根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替得 通过第一个光电门的速度 v 1 = D t 1 通过第二个光电门的速度 v 2 = D t 2 根据运动学公式2ax= v 2 2 -v 21 则加速度为：a= ( D t 2 ) 2 -( D t 1 ) 2 2x （3）根据描点法作出图象，如图所示： 图线不通过坐标原点，F为零时，加速度不为零，说明平衡摩擦力时垫的过高． 故答案为：（1）D（2） ( D t 2 ) 2 -( D t 1 ) 2 2x （3）①如图所示；②平衡摩擦力时垫的过高．

Ⅳ 为了探究加速度与力、质量的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G 1 、G 2 为两个光电门，

（1）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度回表示瞬时速度． 滑块经过光电门1时的瞬答时速度v 1 = d t 1 = 0.03 0.15 =0.2m/s ， 滑块经过光电门2时的瞬时速度v 2 = d t 1 = 0.03 0.1 =0.3m/s ． 根据 v 2 2 -v 1 2 =2aX得， a= (0.3) 2 -(0.2) 2 2×0.5 =0.05m /s 2 ； M＞＞m的条件下，合外力等于砝码的重力，则mg=Ma， 解得：m=0.002kg； （2）对M和m整体分析，有：a= mg M+m ，则绳子的拉力F=Ma= mg 1+ m M ＜mg，所以实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比偏小； 故答案为：0.05；0.02；偏小

Ⅵ 在线等：气垫导轨上的直线运动 实验报告！

在地球表面上方不太高的范围内，质点因受地球引力作用而产生的加速度，称为“重力加速度”。也可以说：物体由于重力作用而获得的加速度叫做“重力加速度”。地面附近的物体，由于其它天体距离它很远，地球上其他物体对它的万有引力很小，所以读物体的重力皆指地球对它的万有引力，其方向指向地心。在地面附近，任何物体的重力加速度在同一地点都相同，但在不同地点，物体的重力加速度稍有不同。这种加速度用字母g表示。经测定，在赤道附近，g＝9.78米／秒2；在地球北极g＝9.83米／秒2；在北京g＝9.80米／秒2；在上海g＝9.79米／秒2。在一般要求不须太精确的计算中，可近似地取g＝9.8米／秒2。竖直上抛物体的运动是一种匀减速直线运动，在运动过程中只受到重力作用（空气阻力忽略不计），这时它的加速度也就是重力加速度。但是加速度的方向和物体开始竖直上抛时的初速度方向相反。如果取运动物体竖直向上的方向为正，则加速度的方向应取负值，即a=-g=-9.8米／秒2。以上各地的重力加速度，都是就平均海平面处而言。在离地面极高处，重力加速度就显著减小。又因地球是椭圆球，其极半径比赤道半径约小0.3%，所以同一物体在不同的地域所受重力略有不同。地面附近的物体随地球一起转动，万有引力还必须提供其向心力，所以同一物体在不同的地域所受的重力不仅数值略有不同，而且方向也并不指向地心。因此在不同地域的重力加速度也略有不同，方向也并不指向地心。

Ⅶ 某同学为了探究动能定理，用如图所示的气垫导轨装置来进行实验． (1)实验前需要调整气垫导

(1) 接通气源复，将滑块静置于气垫制导轨上，滑块基本保持静止(或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动) (2)砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量；滑块的质量 M (3) mgs ＝ M ( d / t ) 2 /2

Ⅷ 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直版线运动，即权滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平．
（2）滑块经过光电门1的速度v₁=

D

△t1

，
滑块经过光电门2的速度v₂=

D

△t2

由匀变速运动的速度位移公式得：v₂²-v₁²=2ax，
a=

( D △t2 )2?( D △t1 )2

2x

故答案为：（1）匀速；（2）

( D △t2 )2?( D △t1 )2

2x

Ⅸ 为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G 1 、G 2 为两个光电门，它们

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平． （2）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由v= D △t 求出，D越小，误差越小，故A正确． B、本实验不需要测量细绳对滑行器的拉力，即不需要用砝码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件，故B错误． C、光电门G 1 、G 2 的间距x越大，x相对误差越小，故C正确． D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，以减小阻力，保持满足实验阻力足够小的条件，故D错误． 故选：AC． （3）滑行器经过光电门G 1 、G 2 的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为： v 1 = D △ t 1 ，v 2 = D △ t 2 砝码的重力势能减少量为：△E p =mgx；砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等为：△E k = 1 2 (M+m) v 22 - 1 2 (M+m) v 21 若表达式△E p =△E k ，即得：mgx= 1 2 (M+m)( D △ t 2 ) 2 - 1 2 (M+m)( D △ t 1 ) 2 ，在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立． 故答案为： （1）相等； （2）AC； （3）mgx= 1 2 (M+m)( D △ t 2 ) 2 - 1 2 (M+m)( D △ t 1 ) 2 ．