研究匀速直线运动

　　实验目的：

　　研究匀速直线运动规律

　　实验原理：

　　物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动。做匀速直线运动的物体，在不同的位移或时间段中，位移与时间的比值是一个常数，称为速度，速度的大小直接反映了物体运动的快慢。严格地讲，匀速直线运动是一种理想运动状态，本实验只做近似的研究。

　　实验器材：

　　Edislabpro400数据采集器、位移分体传感器、计算机、力学轨道及配套小车等附件

　　实验准备：

　　实验装置 ： 将力学轨道放置于平稳实验台上，安装轨道配件，在小车上放置位移传感器发射端，轨道末端固定放置接收端，

　　使其发射、接收口基本正对，连接传感器与数据采集器以及电脑，如图(6-1)。

　　软件配置：

　　打开Edislab软件，在“实 验配置”中的“采集参数”选项中“限定时间”调整到35秒左右，如图(6-2)。

　　实验步骤：

　　1、调整力学轨道，使一端垫高，用小车重力分力克服小车与轨道之间的摩擦力，调节高度到小车基本匀速滑下。

　　2、将小车放在轨道远离传感器接收端的一头，打开小车上的位移传感器的发射端的开关。

　　3、用手轻推一下小车，小车自动沿轨道平稳滑下，待运动稳定后点击“开始”，系统自动记录一系列点(注意：在小车靠近接收端时，用手阻止小车以避免二者相撞)。

　　数据处理分析

　　(1) 如图(6-3)为本次实验测量数据图。

　　(2) 观察分析阶段一、二、三对应的实际运动状态是怎样的?

　　(3)利用“选择”工具选择有效区段二，进行直线拟合，拟合图线完全重合，表明在匀速直线运动时位移与时间为线性关系，而其拟合直线的斜率即为运动物体的速度。速度从拟合结果中可以直接显示，也可以从“切线”工具选项详细查看每点的斜率情况。对比拟合结果，可以发现选择区域部分斜率均值为-0.12(为什么斜率是负值?)，如图(6-5)

　　实验拓展

　　(1) 尝试用其他方法研究匀速直线运动规律，条件允许的学校可使用气垫导轨系统。

　　(2) 在实验方法上稍做改进，把接收端垫高，在以上实验步骤2中将小车的初始位置放置在靠近接收端的一端，重做实验观察数据图象(本轨道系统具有同性磁铁保护装置，建议使用此种方法)。

　　注意事项

　　(1)实验前尽可能调节轨道倾角，使小车能匀速前进。(可以在数据图中看出，若为曲线则需再做调节)

　　(2)小车上的位移传感器发射端固定牢固，以免在运动过程中数据点产生跳点现象。

　　(3)小车运动靠近接收器时用手阻挡使其停止，以免发生碰撞，使图线产生大副偏差现象。