《验证牛顿第二定律》实验

验证牛顿第二定律实验【重点知识提示】1实验目的、原理 实验目的验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定 时，加速度与 质量成反比实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法 研究上述两组关系.如图46所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当M和m做加速运动时，可 以得到mMa 二gT 二 mg M + mM + m当 Mm 时，可近似认为小车所受的拉力 T 等于 mg2平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的 一端下面垫上一块薄木板，反复 移动其位置，直至后面的纸带连好并不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速 运动为止3 注意事项该实验原理中T= mg -册：m，可见要在每次实验中均要求Mm，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力 在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形 成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M时，不再重复平衡摩擦力.【例 1】 在验证牛顿第二定律的实验中，在研究作用力一定时加速度与质量成反比的结 论时，下列说法中错误的是 （）A. 平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B. 每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D. 小车运动的加速度，可从天平测出装砂小桶和砂的质量m及小车质量M,直接用公式a二求出（mmBc 和 d 则没有把握好实验条件 MmC. a同学长木板的倾角太小，而b同学长木板角度太大D. a、b、c三同学中，c同学较好地完成了平衡摩擦力的操作图 4-103. 用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做验证牛顿第二定律的实验，如图 411 为实验中打出的一条纸带，相邻记数点的时间间隔为T,且间距s、s、s已量出：1 2 6(1) 请写出三个不同的计算加速度的表达式；(2) 如图412是某同学根据测量的数据画出的a 一 F图线，表明实验的问题4. 在验证牛顿第二定律实验中，下面的说法中正确的是()A. 平衡摩擦力时，小桶应用细线通过法滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂B. 实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量C. 实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比D. 平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力和平街一中2018年高一级物理-期末复习5. 关于验证牛顿第二定律的实验，下列说法中符合实际的是。A. 通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之 间的关系B. 通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三 者之间的关系C. 通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之 间的关系D. 先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变力，研究加速度与质量的关系， 最后归纳出速度、力、质量三者之间的关系6. 在做“验证第二运动定律的实验”时，首先要细心地调整装置，以使小车做匀速运动， 然后才进行实验，这样做的目的何在：A.平衡摩擦力B.方便实验C.减小摩擦力D.增大阻力7. 做“验证牛顿第二定律”实验时，按实验要求装置好器材后，应按一定的步骤进行实验， 下列给出供选择的操作步骤。A. 保持小桶和砂的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次B. 保持小车质量不变，改变小桶里砂子的质量，测出加速度，重复几次C. 用天平测出小车和砂子的质量D. 在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木，平衡摩擦力E. 根据测岀的数据，分别画岀F和一寻图线F. 用秒表测出小车运动的时间G. 将装有砂子的小桶用细线通过定滑轮系到小车上，接通电源，释放小车，在纸带上打出 一系列的点以上步骤中，不必要的步骤是，正确步骤的合理顺序是（填写代表字母）。8. 用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用的电源的频率为50Hz。图1-10为做匀 变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻的两个点中间都有四个点未画出， 按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是（单 位：cm）： 8.78，16.08，21.87，26.16, 28.94。由此测出小车加速度的大小为_m/ s2,方向_。012345*+*4-*團 3-10验证牛顿第二定律答案1、0. 71kg(小车质量研由a-F图线的倒数确定)2、A、B、C、D (图线为直线，表明Mm； a-F图线与F交于原点右侧表 明f平衡不够，a-F图线与a交于原点上方，表明f平衡过甚；a-F图 线过原点，表明f平衡恰当.)s - s s - s(s + s + s ) - (s + s + s )3、(1) a 二 1 a 二 i a 二 654321 ；T 23T 29T 2(2) 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.4、B、D(Mm是为了减小系统误差.平衡摩擦力时必须将小车后面的纸带连好).5、D；6、A；7、F；CDGBAE；