（验证牛顿第二定律）实验.docx

（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，能够得到gmMma+=mMMmgT+?=当M>>m时，可近似以为小车所受的拉力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恰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=mMMmg+?，可见要在每次实验中均要求M>>m，只要这样，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，长木板构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，下列讲法中错误的是()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=Mmg求出(m上一页下一页【能力跟踪训练】1在（验证牛顿第二定律）的实验中，当小车质量M不变时，a-F图象如图49所示，则小车质量M=_.2a、b、c、d四位同学做（验证牛顿第二定律）的实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为M，分别得出如图410中a、b、c、d一四个图线，其中图a、b、c是a-F图线，图d是a一1/M图线，则下面讲法中正确的是()Aa和b较好地把握了实验条件M>>mBc和d则没有把握好实验条件M>>mCa同学长木板的倾角太小，而b同学长木板角度太大Da、b、c三同学中，c同学较好地完成了平衡摩擦力的操作3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s1、s2、s6已量出：(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，表明实验的问题是在（验证牛顿第二定律）实验中，下面的讲法中正确的是()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，即可证实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，由于运动经过中纸带也要遭到阻力上一页下一页关于验证牛顿第二定律的实验，下列讲法中符合实际的是_。A通过同时改变小车的质量m及遭到的拉力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，就能够归纳出加速度、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，就能够得出加速度、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适宜的垫木，平衡摩擦力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_ms2，方向_。上一页下一页（验证牛顿第二定律）答案1、O71kg(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M）m；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)3、(1)2142123TssaTssa-=-=21234569)()(Tssssssa+-+=；(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够、B、D(M>>m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)、D；、A；.F；上一页下一页