牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)練習(xí)題(含答案)

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 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)，下列說法中符合實(shí)際的是 ()A通過同時(shí)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)相同的小車所受拉力分別為F1

2、、F2，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過相同的時(shí)間兩車的位移分別為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_(3)若甲、乙兩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，由于沒有按照正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的

3、aF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(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)(1)圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為_m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度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小車加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502

4、.001.411.000.60 請(qǐng)?jiān)谙聢D所示的坐標(biāo)紙中畫出a圖線，并由圖線求出小車加速度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G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(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，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)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

5、適的一個(gè)是 Am15 gBm215 gCm340 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_(用t1、t2、D、x表示)6在用DIS研究小車加速度與外力的關(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(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)a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00位移傳感器（接收器）小車位移傳感器（發(fā)射器）重物軌道（1）在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a

6、和拉力F的關(guān)系圖線；3.0a/ms-21.002.04.02.06.04.00F/N（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過程中的不當(dāng)之處是：_；（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(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，小車的總質(zhì)量(包括車、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

7、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(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，畫出aF圖象，圖象是一條過原點(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_(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

8、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(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)圖象是一條過原點(diǎn)的直線即可連

9、線時(shí)應(yīng)使直線過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)大致對(duì)稱地分布在直線兩側(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(duì)小車?yán)榱銜r(shí)小車就有加速度a0，可能是平衡摩擦力過度所致乙在橫軸上有截距，可能是實(shí)驗(yàn)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(shí)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am/s23.2 m/s2(2)如圖所示，a N答案：見解析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)

10、(2)應(yīng)滿足Mm，故m4400 g不合適(3)由v1，v2，v22v122ax可得：a.答案：(1)取下牽引砝碼，M放在任意位置都不動(dòng)；或取下牽引砝碼，輕推滑行器M，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄每一個(gè)光電門的光束被擋的時(shí)間t都相等(2)D(3)a6.(1) （2）傾角過大觀察圖像可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外力為零時(shí)，加速度a不等于0，說明在平衡摩擦力時(shí)軌道傾角過大，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只是小車的合力此時(shí)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a