驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證牛頓第二定律

實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)步驟

注意事項(xiàng)065.

08年南京一中第三次模擬10(2)027.

鹽城市07/08學(xué)年度第一次調(diào)研考試10049.

西安市重點(diǎn)中學(xué)2008屆4月份理綜試題14037.

2008屆南通市第一次調(diào)研考試10038.

08年廣東佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測（一）16驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證牛頓第二定律。1．如圖所示裝置，保持小車質(zhì)量M不變，改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量m，從而改變細(xì)線對小車的牽引力F(當(dāng)m<<M時(shí)，F(xiàn)=mg近似成立)，測出小車的對應(yīng)加速度a,由多組a、F數(shù)據(jù)作出加速度和力的關(guān)系a-F圖線，驗(yàn)證加速度是否與外力成正比。mM打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶2．保持小桶和砂的質(zhì)量不變，在小車上加減砝碼,改變小車的質(zhì)量M，測出小車的對應(yīng)加速度a,由多組a、M數(shù)據(jù)作出加速度和質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系a-M-1圖線,驗(yàn)證加速度是否與質(zhì)量成反比。實(shí)驗(yàn)器材:小車，砝碼，小桶，砂,細(xì)線，附有定滑輪的長木板,墊塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，低壓交流電源,導(dǎo)線兩根,紙帶,托盤天平及砝碼，米尺。實(shí)驗(yàn)步驟:1．用調(diào)整好的天平測出小車和小桶的質(zhì)量M和m，把數(shù)據(jù)記錄下來。2．按如圖裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把掛小桶用的細(xì)線系在小車上，即不給小車加牽引力。3．平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊塊，反復(fù)移動(dòng)墊塊的位置，直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（可以從紙帶上打的點(diǎn)是否均勻來判斷）。4．在小車上加放砝碼，小桶里放入適量的砂，把砝碼和砂的質(zhì)量M'和m'記錄下來。把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶,接通電源,放開小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),取下紙帶,在紙帶上寫上編號.5．保持小車的質(zhì)量不變，改變砂的質(zhì)量（要用天平稱量），按步驟4再做5次實(shí)驗(yàn)。

6．算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值。7．用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示作用力F，即砂和桶的總重力(m+m')g，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn)，作圖線。若圖線為一條過原點(diǎn)的直線，就證明了研究對象質(zhì)量不變時(shí)其加速度與它所受作用力成正比。8．保持砂和小桶的質(zhì)量不變，在小車上加放砝碼，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，并做好記錄，求出相應(yīng)的加速度,用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),在坐標(biāo)平面上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果描出相應(yīng)的點(diǎn)并作圖線，若圖線為一條過原點(diǎn)的直線,就證明了研究對象所受作用力不變時(shí)其加速度與它的質(zhì)量成反比。注意事項(xiàng):1．砂和小桶的總質(zhì)量不要超過小車和砝碼的總質(zhì)量的1/10，為什么？2．在平衡摩擦力時(shí)，不要懸掛小桶，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一個(gè)初速度，如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。3．作圖時(shí)應(yīng)該使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn),不在直線上的點(diǎn)也要盡可能對稱地分布在直線的兩側(cè)，但如遇個(gè)別特別偏離的點(diǎn)可舍去。065.08年南京一中第三次模擬10(2)10.（2）(4分)某同學(xué)在“研究小車的加速度與外力關(guān)系”的探究實(shí)驗(yàn)中，使用了光電門。他將光電門固定在軌道上的某點(diǎn)B，用不同重力的物體拉小車，但每次小車從同一位置A由靜止釋放,測出對應(yīng)不同外力時(shí)小車上遮光板通過光電門的時(shí)間△t，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,得出F反比于△t2。則他就得出物體的加速度正比于外力的結(jié)論。請簡要說明該同學(xué)這樣做的理由。重物小車光電門BA遮光板解答：若F反比于△t-2，則加速度a正比于外力F

。027.鹽城市07/08學(xué)年度第一次調(diào)研考試1010．在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：（1）某小組的幾位同學(xué)在討論制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)分別提出以下幾點(diǎn)意見，你認(rèn)為不正確的是()A．實(shí)驗(yàn)中一定要測出加速度的具體數(shù)值B．實(shí)驗(yàn)中也可不測加速度的具體數(shù)值，只要測出不同情況下加速度的比值就行了C．若要驗(yàn)證“加速度與力的平方成正比”這一猜想，在作圖線時(shí)最好以F2為橫坐標(biāo)D．不管是在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)還是在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，所要測量的物理量都是3個(gè)AD（2）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的力與小盤和砝碼重力相等的條件是:

.（3）在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，要保持

不變。小盤與砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(或加速度很小)小車的質(zhì)量（只填“質(zhì)量”不給分）049.西安市重點(diǎn)中學(xué)2008屆4月份理綜試題14

14、（10分）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）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖(b)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。(保留二位有效數(shù)字)電火花計(jì)時(shí)器小車紙帶重物電源插頭圖（a）單位：（cm）6.196.707.217.72v圖（b）3.2實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s-21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60（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,數(shù)據(jù)如下表:請?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線,并從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

。1.02.03.04.00.501.001.502.000a/m?s-1（2）圖線如圖所示，（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。0圖caF實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分題目037.2008屆南通市第一次調(diào)研考試1010．(10分)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止。（1）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使

；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量

小車的質(zhì)量（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”、“等于”）。小車Ⅱ小車Ⅰ細(xì)線滑輪砝碼盤和砝碼圖甲控制裝置細(xì)線與軌道平行（或水平）遠(yuǎn)小于（3）實(shí)驗(yàn)中獲得數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)小車?yán)/N位移s/cm1Ⅰ0.1Ⅱ0.246.512Ⅰ0.229.04Ⅱ0.343.633Ⅰ0.341.16Ⅱ0.444.804Ⅰ0.436.43Ⅱ0.545.56小車Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量m均為200g（2）本實(shí)驗(yàn)通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因?yàn)?/p>

。兩小車從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等見下頁在第1次實(shí)驗(yàn)中小車Ⅰ從圖乙中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，請將測量結(jié)果填到表中空格處（）。通過分析，可知表中第

次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在明顯錯(cuò)誤，應(yīng)舍棄。圖乙cm24232201AB23.36±0.023題目038.08年廣東佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測（一）16

16．（16分）實(shí)驗(yàn)室給同學(xué)們提供了如下實(shí)驗(yàn)器材：滑輪小車、小木塊、長木板、秒表、砝碼、彈簧秤、直尺，要求同學(xué)們用它們來粗略驗(yàn)證牛頓第二定律。（1）(4分)實(shí)驗(yàn)中因涉及的物理量較多,須采用控制變量的方法來完成該實(shí)驗(yàn)，即：先保持

不變,驗(yàn)證物體

越小加速度越大;再保持

不變,驗(yàn)證物體

越大,加速度越大。（2）(2分)某同學(xué)的做法是：將長木板的一端放在小木塊上構(gòu)成一斜面，用小木塊改變斜面的傾角，保持滑輪小車的質(zhì)量不變，讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放，用秒表記錄小車滑到斜面底端的時(shí)間。試回答下列問題：合外力質(zhì)量質(zhì)量所受合外力①改變斜面傾角的目的是：

;②用秒表記錄小車下滑相同距離（從斜面頂端到底端）所花的的時(shí)間，而不是記錄下滑相同時(shí)間所對應(yīng)的下滑距離，這樣做的好處是：

.（3）(10分)如果要較準(zhǔn)確地驗(yàn)證牛頓第二定律，則需利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄滑輪小車的運(yùn)動(dòng)情況。某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共７個(gè)記數(shù)點(diǎn)（圖中每相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)未畫出），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是50Hz的低壓交流電源。他將一把毫米刻度尺放在紙上,其零刻度和記數(shù)點(diǎn)O對齊.改變小車所受的合外力記錄更準(zhǔn)確（或：更容易記錄，記錄誤差會(huì)更小，時(shí)間更容易記錄，位置很難記錄等）②（2分）由以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打A、B、C、D、E各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度，其中打E點(diǎn)時(shí)的速度vE是

m/s（取三位有效數(shù)字）．①（4分）下表是某同學(xué)從刻度尺上直接讀取數(shù)據(jù)的記錄表，其中最后兩欄他未完成，請你幫他完成。線段OA………數(shù)據(jù)(cm)…………012345678910cmABCDEFOOE7.00OF9.40②解：0.232±0.02題目③（4分）如某同學(xué)已求得A、B、C、D四點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為0.076m/s、0.119m/s、0.162m/s、0.204m/s。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)和你求得的E點(diǎn)速度在下面所給的坐標(biāo)中，作出v－t圖象。要求標(biāo)明坐標(biāo)及其單位，坐標(biāo)的標(biāo)度值（即以多少小格為一個(gè)單位）大小要取得合適，使作圖和讀數(shù)方便,并盡量充分利用坐標(biāo)紙。從圖象中求得物體的加速度a＝

m/s2(取兩位有效數(shù)字).0.20.10.30.40.50.050.100.150.200.2500.42±0.04題目第2頁評分標(biāo)準(zhǔn)：（3）①（4分）若按表二填寫且讀數(shù)正確的得3分,即讀數(shù)不從O