牛頓第二定律實驗練習(xí)題含答案(供參考)(新)

1、所謂的光輝歲月，并不是以后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。牛頓第二定律實驗練習(xí)題1.關(guān)于“驗證牛頓運動定律”的實驗，下列說法中符合實際的是()A.通過同時改變小車的質(zhì)量 m及受到的拉力 F的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的 關(guān)系B.通過保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間 的關(guān)系C.通過保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān) 系Fi、F2,x2,則在D.先不改變小車質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變受力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后 歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系2.如圖所示，在探究

2、牛頓運動定律的演示實驗中，若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為xi、車中所放祛碼的質(zhì)量分別為mi、m2,實驗誤差允許的范圍內(nèi)，有 ()A.當(dāng) mi=m2、Fi=2F2 時，xi = 2x2B. 當(dāng) mi=m2、Fi = 2F2 時，X2= 2xiC.當(dāng) mi=2m2、Fi = F2 時，xi = 2x2D.當(dāng) mi=2m2、Fi=F2時，x2= 2xi3.若測得某一物體質(zhì)量m 定時，a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表所示:a/(m s 2)i.984.065.958.i2F/Ni.002.003.004.00根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫出 aF圖象.放棄很簡單，但你堅持到底

3、的樣子一定很酷!i電火乩計時器空也 事 事*B .”.4*-H-zH中檢1rm城附運動方向1- v(2)根據(jù)圖象判定：當(dāng) m 一定時，a與F的關(guān)系為 (3)若甲、乙兩同學(xué)在實驗過程中，由于沒有按照正確步驟進(jìn)行實驗，處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的a-F圖象.試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問題：甲：乙：4.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖(a)所示為實驗裝置簡圖.(交流電的頻率為 50 Hz)電源亂4GO(h)(i)圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2(保留兩位后效數(shù)字)所謂的光輝歲月，并不是以后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢

4、想的偏執(zhí)。 1、0一i(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度 a與質(zhì)量m及對應(yīng)的三數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度,2a/m s1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)里 m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.6711m/kg4.003.453.032.502.001.411.000.601 一， ，一，,.請在下圖所示的坐標(biāo)紙中畫出a 1圖線，并由圖線求出小車加m速度a與質(zhì)量倒數(shù)m間的關(guān)系式是 5 .為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行 實驗.其中Gi、G2為兩個光電門，它們

5、與數(shù)字計時器相連， 當(dāng)滑 行器通過Gi、G2光電門時，光束被遮擋的時間 Ati、At2都可以被 測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為 D,光電門間距離為 x,牽引祛碼的質(zhì)量為 m.回答 下列問題：放棄很簡單，但你堅持到底的樣子一定很酷!7(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何 為定調(diào)節(jié)是否到位？答：(2)若取M=0.4 kg,改變m的值，進(jìn)行多次實驗，以下 m的取值不合適的一個是A . mi = 5 gB. m2=15 gC. m3 = 40 gD. m4= 400 g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)

6、的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為(用四1、及2、D、x表示)6 .在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時，某實驗小組先用如圖(a)所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端.實驗中把重物的重力作為拉力 F,改變重物重力重復(fù)實驗四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)._-2 a/ms2.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00(1)在坐標(biāo)紙上作出小車加速度 a和拉力F的關(guān)系圖線;(2)從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當(dāng)之處是:（3）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器，如圖（b）

7、所示.從理論上分析,該實驗圖線的斜率將.（填“變大”，“變小”，“不變”）位移傳感器（接收器）位移傳感器 （發(fā)射器）7 .如圖所示的實驗裝置可以驗證牛頓運動定律，小車上固定一個盒子，盒子內(nèi)盛有沙子.沙桶的總質(zhì) 量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為m,小車的總質(zhì)量（包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量 ）記為M.沙子 打點計時器沙柯（1）驗證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力 mg將該力視為合外力 F,對應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計算得出.多次改 變合外力F的大小，每次都會得到一個相應(yīng)的加速度.本次實驗中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng) 的總質(zhì)量

8、不變.以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出aF圖象，圖象是一條過原點的直線.a F圖象斜率的物理意義是 .你認(rèn)為把沙桶的總重力 mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：.（填“合理”或“不合理”）本次實驗中，是否應(yīng)該滿足M? m這樣的條件？答：（填“是”或“否”）；理由是 .（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質(zhì)量的關(guān)系.本次實驗中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外 力不變.用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以 倒數(shù)為橫軸.1.解析：驗證牛頓運動定律的實驗，是利用控制變量法，探究加速度a與合外力F、物體質(zhì)量

9、m的關(guān)系，故D項正確.答案：D1 ，2 .解析：當(dāng)mi =m2、Fi=2F2時，由F = ma可知，ai = 2a2,再由x = at可得：xi = 2x2,故A正確，B錯111反；當(dāng) m1 = 2m2、f1=F2時，a1= 2a2,再由 x=2at2可得：x1 = 2x2,故 C 錯反，D 正確.答案：AD3 .解析：(1)若a與F成正比，則圖象是一條過原點的直線.同時，因?qū)嶒炛胁豢杀苊獾爻霈F(xiàn)誤差，研究誤差產(chǎn)生的原因，從而減小誤差，增大實驗的準(zhǔn)確性，則在誤差允許范圍內(nèi)圖象是一條過原點的直線即可.連線時應(yīng)使直線過盡可能多的點，不在直線上的點應(yīng)大致對稱地分布在直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點應(yīng)視為錯誤數(shù)

10、據(jù)，不予以考慮.描點畫圖如圖所示.(2)由圖可知a與F的關(guān)系是正比例關(guān)系.(3)圖中甲在縱軸上有較大截距，說明繩對小車?yán)榱銜r小車就有加速度a。，可能是平衡摩擦力過度所致.乙在橫軸上有截距， 可能是實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.答案：(1)見解析 (2)正比例關(guān)系(3)平衡摩擦力時木板抬的過高沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠4 .解析：(1)由逐差法得x3+ x4 x1+ x24T 2a= a2m/s27.72+7.21 6.70+6.19 X 1。16X0.0223.2 m/s21(2)如圖所不，a=2m N'藉口 'W4"小事31- r -r r»

11、;匕M3Li2 JOO1爾19口口加卜rTT+-L-I r fftki TT»:llkTH- 一LT 丁 r一答案：見解析5 .解析：(1)如果氣墊導(dǎo)軌水平，則不掛祛碼時，M應(yīng)能在任意位置靜止不動，或推動 M后能使M勻速運動.(2)應(yīng)滿足M? m,故m4= 400 g不合適.由V1 = it?DV2 =At2V22 vi2= 2axP 2_ 旦 2可得:a=At2Ati2x答案：(1)取下牽引祛碼，M放在任意位置都不動；或取下牽引祛碼，輕推滑行器 M,數(shù)字計時器記錄每一個光電門的光束被擋的時間At都相等(2)D22一2At2Ati(3)a=-6.(2)傾角過大觀察圖像可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外力為零時，加速度a不(3)變大本實等于0,說明在平衡摩擦力時軌道傾角過大，使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。驗中，以重物重力 mg作為外力F,其實是整體的合力即a=F/(M+m),圖像斜率為1/(M+m)換用力傳感器后，拉力F只是小車的合力此時 a=F/M ,斜率1/M ,所以斜率變大。7.解析：(1)將車內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了 M+ m不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對象是整個系統(tǒng), a= F合/(M + m)= m