10直线运动规律的研究大学物理基础实验报告预习报告

直线运动规律和碰撞的研究一、实验目的1.利用气垫技术测定物体的瞬时速度，加速度以及当地的重力加速度2.利用气垫技术研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律3.定量研究一维碰撞中的动量损失和能量损失二、实验内容1．匀变速运动中速度与加速度的测量（1）先将气垫导轨调平（见教材第一册116-117页静态调平法及动态调平法），然后在一端单脚螺丝下置一垫块，使导轨成一斜面。（2）在滑块上装上U型挡光片，在导轨上置好光电门，打开计时装置。（3）使滑块从距光电门S=20.00cm处自然下滑，做初速度为零的匀加速运动，记下挡光时间，重复三次。测量挡光时间之前，按“功能”键选择计时1，按“转换”键选择ms单位，光电门遮光，按“功能”键，清零复位。滑块通过光电门之后，按“取数键”取出第一个数据。（计数器详细介绍及使用方法见教材第一册115页或实验室计数器使用说明书）（4）改变S，令S=30.00cm，40.00cm，50.00cm，60.00cm，重复上述测量。（5）测量U型挡光片有效长度s、垫块高度h及斜面长度L，其中s，h分别测3次，L测一次。（6）根据U型挡光片有效长度s和挡光时间，计算出速度，用最小二乘法对进行直线拟合，求加速度a，并计算重力加速度g(深圳：g≈9.7925m/s2)。2．研究三种碰撞状态下的守恒定律（1）撤掉导轨的垫块，并将气垫导轨调平（2）取两滑块A、B，将两滑块分别装上弹簧钢圈，用物理天平称此时滑块A、B的质量，分别记为m1和m2，且保证m1m2。打开气泵，将滑块B置于两光电门之间（两光电门的距离不可太远），使其静止，用m1碰m2，分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt11和经过第二个光电门的时间Δt12，以及m2通过第二个光电门的时间Δt21，重复五次，记录所测数据，数据表格自拟。（3）计算动量的变化，动能的变化，计算动量损失率和动能损失率。（4）分别在两滑块上换上尼龙搭扣，重复步骤（1）（2）（3）。（5）分别在两滑块上换上金属碰撞器，重复步骤（1）（2）（3）。三、思考题1、气垫导轨调平的判断标准是什么？2、如何消除气垫导轨气流阻力对实验的影响？3、碰撞前后系统总动量不相等，试分析其原因。注意事项：1.导轨不通气时不要将滑块在导轨上滑动，以免磨损。2.滑块轻拿轻放，绝对不允许摔地上，跌坏了照价赔偿。3.气泵不用时及时关掉（以免烧坏电机）