测量物体运动的速度和加速度

实验目的

1. 熟练使用气垫导轨测速系统测量物体运动的速度和加速度
2. 学会利用 v-t 图像处理实验数据，获取物体做匀变速直线运动的加速度

实验器材

1. 气垫导轨
2. 气泵
3. 光电门（2个）
4. 滑块及遮光条
5. 滑轮、挂钩及槽码
6. 数字计时器
7. 厘米刻度尺
8. 游标卡尺

实验步骤

1. 打开气源，调整气垫导轨使其水平，让滑块可以在导轨上自由滑动
2. 将两个光电门安装于导轨的不同位置处，用线缆将光电门与数字计时器主机相连，检查工作是否正常
3. 用游标卡尺测出遮光条的计时宽度 Δs
4. 槽码带动滑块在导轨上运动，让滑块从静止开始运动，分别记录滑块经过两个光电门的时间 Δt₁、Δt₂
5. 保持滑块每次都从同一位置释放，重复多次测量，由 v = Δs/Δt 求出滑块经过光电门时的速度
6. 用厘米刻度尺测量两光电门之间的距离 s，由 a = (v₂² − v₁²)/(2s) 求出滑块下滑的加速度
7. 改变两光电门之间的距离和滑块的初始位置，比较不同情形下求得的加速度大小是否有明显不同

实验结论

1. 滑块在槽码牵引下做匀加速直线运动，通过两光电门的速度不同，速度随时间均匀增加
2. 以时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴作出的 v-t 图像是一条直线，图像的斜率即为滑块的加速度
3. 改变光电门间距和初始位置，测得的加速度大小基本相同，说明加速度由受力情况决定，与测量位置无关

交流与评价

1. 利用本实验的器材可以测量当地的重力加速度吗？如果可以，还需要测量哪些物理量？
2. 为什么在测量时要测多组数据？实验时有哪些过程会产生误差？有哪些可以减小误差的方法？
3. 你在测量过程中遇到了哪些问题？你是如何解决的？相互评价各自的实验过程，想一想还有哪些地方可以改进

注意事项