气垫导轨上滑块运动的研究1

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1、气垫导轨上滑块运动的研究吴龙会（楚雄师范学院物理与电子科学系12级物理一班20120921119）摘要：本文从实验出发，根据实验数据来分析气垫导轨上最基本物体的两种运动方式的特点。关键词：气垫导轨、滑块、速度、加速度ReasearchOfSlideMovementOnTheAirTrackwulonghui(DepartmentOfPhysicsAndElectronicScienceChuXiongNormalUniversity20120921119)Abstract:Thistestsetsoutfromtheexperimentmarkinguseoftoex

2、perimentthedatetothePhysicsthemostbasictwocharacteristicofwayofspotsKeyWords:TheairtrackSlipperyVelocityAcceleration引言气垫导轨是大学物理实验中常用的一种仪器，气垫导轨由长1.5—2.0m的三角形中空铝型材料制成。轨面上两侧各有两排直径为0.4—0.6mm的喷气孔。导轨一端装有进气嘴，当压缩空气进入官腔后就从小孔喷出，在轨面上与滑块之间形成很薄的空气膜，将滑块从导轨面上托起，从而把滑块与导轨之间的滑动摩擦变成空气层之间的气体内摩擦，极大地减小了摩擦力的影

3、响。因此物理实验研究滑块运动通常在气垫导轨上进行。实验需要的仪器还有滑块、挡光片、光电门、数字毫秒计、气源、水平尺。一、注意事项1.防止碰伤轨面和滑块。如果轨面和滑块内表面被碰伤或形变，则可能出现接触摩擦使阻力显著增大。2.检查轨面通气孔是否堵塞。气轨供气后，用薄的小纸条逐一检查气孔，发现堵塞要用细钢丝通一下。3.用纱布沾少许酒精擦拭轨面及滑块内表面。4.气轨未供气时，不要在轨上推动滑块。二、实验原理1.气垫水平时，在上面运动的滑块，作匀速直线运动。瞬时速度等于平均速度。2.气垫倾斜形成一准光滑的斜面，滑块向下作匀加速运动，运动方程：加速度其中g为当地的重力加速度，大

4、小三、实验内容及步骤31.调节气轨使其水平，先用水平尺将太调平，后打开气源动态调平。调节两光电门及其数字毫秒计，使其能正常工作。2.使滑块在气轨上作匀速直线运动，测出瞬时速度。3.用高度为h的垫块将气垫一端垫高，形成斜面。使滑块在斜面上作匀加速直线运动。固定光电门1，使其距最高端约20cm，调节光电门2，使其距光电门1约为30cm。使滑块从斜面顶端匀加速向下滑动，测出滑块分别通过两光电门的速度v1和v2。求出滑块运动的加速度。4.向下移动光电门2，每次移动约20cm，移动三次。分别求出加速度a0，求出平均值，在与理论值比较。四、实验数据记录及处理1.滑块作匀速直线运动

5、。表1测量速度项目次数144.443.7271.671.2383.783.32.滑块作匀加速直线运动。表2测量加速度项目次数123.352.13034.7224.264.71.16565034.7324.274.61.45617034.7424.182.91.71189034.33实验各项数据表明，在没有摩擦力存在的情况下，水平运动的物体作匀速直线运动，各点的速度都相等且等于瞬时速度，加速度为零；沿斜面向下运动的物体做匀加速直线运动，加速的恒定。参考文献：【1】漆安慎等大学物理力学部分清华大学出版社【2】王昆林、董刚大学物理力学讲义3