牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)練習(xí)題(含答案)

1、.牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)練習(xí)題1關(guān)于“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是 ()a通過(guò)同時(shí)改變小車(chē)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(guò)保持小車(chē)質(zhì)量不變，只改變小車(chē)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(guò)保持小車(chē)受力不變，只改變小車(chē)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d先不改變小車(chē)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，在探究牛頓運(yùn)動(dòng)定律的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車(chē)所受拉力分別為f1、f2，車(chē)中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打

2、開(kāi)夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車(chē)的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有() a當(dāng)m1m2、f12f2時(shí)，x12x2b當(dāng)m1m2、f12f2時(shí)，x22x1c當(dāng)m12m2、f1f2時(shí)，x12x2d當(dāng)m12m2、f1f2時(shí)，x22x1 3若測(cè)得某一物體質(zhì)量m一定時(shí)，a與f的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表所示：a/(ms2)1.984.065.958.12f/n1.002.003.004.00(1) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫(huà)出af圖象(2)根據(jù)圖象判定：當(dāng)m一定時(shí)，a與f的關(guān)系為_(kāi)(3)若甲、乙兩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于沒(méi)有按照正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的af圖象試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問(wèn)題：甲：

3、_乙：_4某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力f及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖(a)所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖(交流電的頻率為50 hz)精品.(1)圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為_(kāi)m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車(chē)加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小車(chē)質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60 請(qǐng)?jiān)谙聢D

4、所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出a圖線，并由圖線求出小車(chē)加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(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(shí)驗(yàn)其中g(shù)1、g2為兩個(gè)光電門(mén)，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過(guò)g1、g2光電門(mén)時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間t1、t2都可以被測(cè)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(mén)間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)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，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：_(2)若取m0.4 kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是 am15 gbm215 gc

5、m340 g dm4400 g(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為_(kāi)(用t1、t2、d、x表示)6在用dis研究小車(chē)加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車(chē)，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車(chē)一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力f，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)精品.a/ms-22.012.984.026.00f/n1.002.003.005.00位移傳感器（接收器）小車(chē)位移傳感器（發(fā)射器）重物軌道（1）在坐標(biāo)紙上作出小車(chē)加速度a和拉力f的關(guān)系圖線；3.0a/ms

6、-21.002.04.02.06.04.00f/n（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過(guò)程中的不當(dāng)之處是：_；（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，如圖(b)所示從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將_（填“變大”，“變小”，“不變”）位移傳感器（接收器）小車(chē)力傳感器位移傳感器（發(fā)射器）重物軌道7.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車(chē)上固定一個(gè)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(chē)的總質(zhì)量(包括車(chē)、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m.(1)驗(yàn)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(chēng)量并記錄沙桶的總重力m

7、g，將該力視為合外力f，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出多次改變合外力f的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車(chē)中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變以合外力f為橫軸，以加速度a為縱軸，畫(huà)出af圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線af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(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足mm這樣的條件？答：_(填“是”或“否”)；理由是_精品.(2)驗(yàn)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(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合

8、外力不變用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以_倒數(shù)為橫軸參考答案1.解析：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)，是利用控制變量法，探究加速度a與合外力f、物體質(zhì)量m的關(guān)系，故d項(xiàng)正確答案：d2.解析：當(dāng)m1m2、f12f2時(shí)，由fma可知，a12a2，再由xat2可得：x12x2，故a正確，b錯(cuò)誤；當(dāng)m12m2、f1f2時(shí)，a1a2，再由xat2可得：x1x2，故c錯(cuò)誤，d正確答案：ad3.解析：(1)若a與f成正比，則圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線同時(shí)，因?qū)嶒?yàn)中不可避免地出現(xiàn)誤差，研究誤差產(chǎn)生的原因，從而減小誤差，增大實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，則在誤差允許范圍內(nèi)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線即可連線時(shí)應(yīng)使直線過(guò)盡可能多的點(diǎn)，

9、不在直線上的點(diǎn)應(yīng)大致對(duì)稱(chēng)地分布在直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)視為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，不予以考慮描點(diǎn)畫(huà)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(shuō)明繩對(duì)小車(chē)?yán)榱銜r(shí)小車(chē)就有加速度a0，可能是平衡摩擦力過(guò)度所致乙在橫軸上有截距，可能是實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠答案：(1)見(jiàn)解析(2)正比例關(guān)系(3)平衡摩擦力時(shí)木板抬的過(guò)高沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠4.解析：(1)由逐差法得精品.am/s23.2 m/s2(2)如圖所示，a n答案：見(jiàn)解析5.解析：(1)如果氣墊導(dǎo)軌水平，則不掛砝碼時(shí)，m應(yīng)能在任意位置靜止不動(dòng)，或推動(dòng)m后能使m勻速運(yùn)動(dòng)(2)應(yīng)滿足mm，故m

10、4400 g不合適(3)由v1，v2，v22v122ax可得：a.答案：(1)取下?tīng)恳来a，m放在任意位置都不動(dòng)；或取下?tīng)恳来a，輕推滑行器m，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄每一個(gè)光電門(mén)的光束被擋的時(shí)間t都相等(2)d(3)a6.(1) （2）傾角過(guò)大觀察圖像可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外力為零時(shí)，加速度a不等于0，說(shuō)明在平衡摩擦力時(shí)軌道傾角過(guò)大，使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。（3）變大 本實(shí)驗(yàn)中，以重物重力mg作為外力f，其實(shí)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(chē)的合力此時(shí)a=f/m，斜率1/m，所以斜率變大。精品.7.解析：(1)將車(chē)內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了mm不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，af合/(mm)mg/(mm)，可見(jiàn)af圖象斜率的物理意義是1/(mm)