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。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 10-1 实验装置图 -1图 10-2 实验装置图 -217.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。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。图 10-3 拉力逐次增加时加速度的变化图 10-4 加速度与力的关系图线分析2