实验十 加速度与拉力的关系

实验目的

验证加速度与拉力的正比关系,加深对牛顿第二运动定律的理解。

实验原理

由牛顿第二运动定律:F=Ma,当M不变时,F∝a。

实验器材

朗威DISLab、计算机、DISLab力学轨道及附件、天平、小沙桶等。

实验装置图

见图10-1、10-2。

图10-1

图10-1 实验装置图-1

图10-2

图10-2 实验装置图-2

实验过程与数据分析

1.使用DISLab力学轨道附件中的“Ⅰ”型支架将两只光电门传感器固定在力学轨道一侧,将光电门分别接入数据采集器的第一、二通道;

2.在小车上安装宽度为0.020m的挡光片,将小车放在轨道的一端,轻推小车使其自由下滑,调整轨道的倾斜角,观察小车通过两光电门时的挡光时间,直至两时间非常相近为止;

3.用天平称出小沙桶的质量(kg),轨道的另一端安装力学轨道附件中的滑轮系统,将沙桶悬挂在滑轮下方(图10-2),并通过牵引绳与小车连接,对小车施加拉力(图10-1);

4.逐次增加小沙桶的质量并记录数值,使其对小车施加的拉力逐次增大,采用实验九的方法,测出不同拉力下加速度的值;

5.在计算表格中,增加变量“m1”,代表小沙桶的质量,并输入相应数值;

6.输入计算“拉力”的自由表达式“f = m1*9.8”(N),得出实验结果(图10-3);

图10-3

图10-3 拉力逐次增加时加速度的变化

7.点击“绘图”,选择X轴为“f”,Y轴为“a”,可见所获得的数据点呈线性分布特征。点击“线性拟合”,得一条非常接近原点的直线(图10-4),从而可以验证:在质量不变的情况下,拉力与加速度成正比。 注意:需注意调节滑轮的高度,使牵引绳平行于轨道。建议:称出小车的质量,利用本次实验结果,计算Ma的值,比较与拉力的大小,分析产生误差原因。

图10-4

图10-4 加速度与力的关系图线分析

本实验亦可采用气垫导轨

实验装置

采用气垫导轨配套的“U”型挡光片。

实验过程与数据分析

与上文基本相同。

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发布时间:2013/1/9 10:32:45  阅读次数:8393

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