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气垫导轨实验

气垫导轨实验. [ 实验目的 ]. 1 、掌握气垫导轨和光电计时系统的调节和使用。. 2 、学习在低摩擦情况下研究力学问题的方法及误差分析。. 3 、验证动量守恒定律。. 4* 、掌握测定气轨上的简谐振动周期的方法。. [ 实验仪器 ]. 气垫导轨，光电计时装置，滑块，垫块等. 1 、气垫导轨. 1 、气轨 2 、光电门 3 、滑块 4 、挡光片 5 、弹簧 6 、底座 7 、底座螺钉. 2 、滑块： 300g 和 150g 两种. 3 、光电计时装置（见实物）（包括光电门和计时器）.

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  1. 气垫导轨实验 [实验目的] 1、掌握气垫导轨和光电计时系统的调节和使用。 2、学习在低摩擦情况下研究力学问题的方法及误差分析。 3、验证动量守恒定律。 4*、掌握测定气轨上的简谐振动周期的方法。

  2. [实验仪器] 气垫导轨，光电计时装置，滑块，垫块等 1、气垫导轨 1、气轨 2、光电门 3、滑块 4、挡光片 5、弹簧 6、底座 7、底座螺钉

  3. 2、滑块：300g和150g两种 3、光电计时装置（见实物）（包括光电门和计时器） 有两种计时方式：S1---光断计时，光通停计 S2---第一次遮光计时，第二次遮光停计 1、弹性碰撞：碰撞前后系统的动量和机械能守恒

  4. 若 ，且 则有 [实验原理] 在气轨上，由于气轨的漂浮作用，两物体受到的摩擦力忽略不计，故可以认为系统沿气轨方向不受外力，碰撞后的总动量守恒。 1、弹性碰撞：碰撞前后系统的动量和机械能守恒 2、完全非弹性碰撞：碰撞前后系统的动量守恒，机械能不守恒

  5. 3、滑块的斜面运动 滑块在光滑斜面上从静止开始自由下滑，是匀加速直线运动。 4、气轨上的简谐振动

  6. [实验内容和步骤] 采用S2计时方式，则由计时计数器读出的是两次挡光的时间间隔 。 显然， 越小，则测出的运动速度越接近滑块在该处的瞬间速度。 实验中 取1.00cm 一、准备工作 1、如何测定滑块的运动速度 滑块经过光电门的速度为

  7. 2、气轨的水平调节 在气轨上相隔较远的两处放两个相同的光电门，若滑块经过两个光电门的时间间隔 相同，则说明滑块作匀速运动。 （1） 且碰撞前两滑块作相向运动。 （2） 且将 置于两光电门中间，令 检验滑块是否在气轨上任一位置都能静止不动。 二、验证动量守恒定律 1、验证弹性碰撞中的动量守恒

  8. 碰撞前动量 碰撞后动量 动量差 表1：验证弹性碰撞中的动量守恒

  9. 2、验证非弹性碰撞中的动量守恒 取质量相等的两个滑块，在其相碰端安装尼龙搭扣，令验证动量守恒。 在已调水平的导轨左支角下垫若干垫片，使导轨成一倾角为 的斜面。将滑块放在导轨的最高处，让其静止自由下滑。分别测出滑过经过两个光电门时的时间间隔，再测出两个光电门之间的距离 ，即可示得加速度 非弹性碰撞的测量记录和数据处理自行设计，数据表格自拟。 三、验证斜面上的运动是匀加速直线运动 改变两光电门间的相对位置，共测6次。

  10. 表2：斜面运动 导轨前后支脚距离为L=86.00cm 一片垫片的高为1.00cm

  11. 以 为纵坐标， 为横坐标作 曲线图，若是一条直线则滑块作匀加速运动，直线为 ，从而得出加速度 。 计算加速度的理论值 计算加对误差： 四*、测简谐振动的周期 按图装置力学系统，用计时计数器记录下滑块完成50次全振动所用的时间。注意计时计数器的功能健选择将有所改变。 改变振幅，重复上述的实验内容，测出周期，求出平均值，即可。

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