牛頓第二定律實驗練習(xí)題

創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日牛頓第二定律實驗練習(xí)題之歐侯瑞魂創(chuàng)作創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日1．對于“考證牛頓運動定律”的實驗，以下說法中切合實質(zhì)的是()A．經(jīng)過同時改變小車的質(zhì)量m及遇到的拉力F的研究，能概括出加快度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系B．經(jīng)過堅持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究，就能夠概括出加快度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系C．經(jīng)過堅持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，便可以得出加快度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系D．先不改變小車質(zhì)量，研究加快度與力的關(guān)系；再不改變受力，研究加快度與質(zhì)量的關(guān)系，最后概括出加快度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系2．以下圖，在研究牛頓運動定律的演示實驗中，若1、2兩個同樣的小車所受拉力分別為F1、F2，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，翻開夾子后經(jīng)過同樣的時間兩車的位移分別為x1、x2，則在實驗偏差同意的范圍內(nèi)，有()A．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時，x1＝2x2B．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時，x2＝2x1C．當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時，x1＝2x2D．當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時，x2＝2x13．若測得某一物體質(zhì)量m一準時，a與F的相關(guān)數(shù)據(jù)資料以下表所示：－2a/(m·s)F/N(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫出a－F圖象．依據(jù)圖象判斷：當(dāng)m一準時，a與F的關(guān)系為______________若甲、乙兩同學(xué)在實驗過程中，因為沒有依據(jù)正確步伐進行實驗，辦理數(shù)據(jù)后得出以下圖的a－F圖象．試剖析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問題：甲：_____________________________________________________創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日乙：_____________________________________________________4．某同學(xué)設(shè)計了一個研究加快度a與物體所受協(xié)力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖(a)所示為實驗裝置簡圖．(溝通電的頻率為50Hz)圖(b)所示為某次實驗獲得的紙帶，依據(jù)紙帶可求出小車的加快度大小為________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)(2)堅持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別獲得小1車加快度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)以下表：m實驗次數(shù)12345678小車加快度－2a/m·s小車質(zhì)量m/kg1－1/kgm1請在以下圖所示的坐標紙中畫出a－圖線，并由圖線求出小車m1加快度a與質(zhì)量倒數(shù)m之間的關(guān)系式是________________________5．為了研究加快度與力的關(guān)系，使用以下圖的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗．此中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器經(jīng)過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間t1、t2都能夠被測量并記錄，滑行器連同上邊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.回答以下問題：實驗開始應(yīng)先調(diào)理氣墊導(dǎo)軌下邊的螺釘，負氣墊導(dǎo)軌水平，在不增添其余儀器的狀況下，怎樣判斷調(diào)理能否到位？答：____________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值分歧適的一個是A．m1＝5gB．m2＝15g創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日C．m3＝40gD．m4＝400g在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加快度，求得的加快度的表達式為______________________________(用t1、t2、D、x暗示)6．在用DIS研究小車加快度與外力的關(guān)系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物經(jīng)過滑輪用細線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一同沿傾斜軌道運動，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)．a(chǎn)/ms-2（1）在座標紙上作出小F/N車加快度a和拉力F的關(guān)系圖線；a/ms-2（2）從所得圖線剖析該實驗小組在操控過程中的不妥之處是：__________________________；0（3）假如實驗時，在小車和重物之F/N間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器，如圖(b)所示．從理論上剖析，該實驗圖線的斜率將___________．（填“變大”，“變小”，“不變”）位移傳感器位移傳感器7.以下圖的實驗裝置（接可收以器）考證（牛發(fā)頓射器運）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.小車力傳感器軌道(1)考證在質(zhì)量不變的狀況下，加快度與合外力成正比：從盒圖（b)重物子中拿出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日mg，將該力視為合外力F，對應(yīng)的加快度a則從打下的紙帶上當(dāng)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會獲得一個相應(yīng)的加快度．本次實驗中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加快度a為縱軸，畫出a－圖象，圖象是一條過原點的直線．a(chǎn)－F圖象斜率的物理意義是_________________________________________．②你以為把沙桶的總重力mg看作合外力F能否合理？答：________.(填“合理”或“分歧理”)③本次實驗中，能否應(yīng)當(dāng)知足M?m這樣的條件？答：________(填“是”或“否”)；原由是______________________________________________________．考證在合外力不變的狀況下，加快度與質(zhì)量成反比：堅持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)增添或去掉一些沙子，考證加快度與質(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．用圖象法辦理數(shù)據(jù)時，以加快度a為縱橫，應(yīng)當(dāng)以______倒數(shù)為橫軸．參照答案分析：考證牛頓運動定律的實驗，是利用控制變量法，研究加快度a與合外力F、物體質(zhì)量m的關(guān)系，故D項正確．答案：D分析：當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時，由F＝ma可知，a1＝2a2，再由x1at2可得：x1＝2x2，故A正確，B錯誤；當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時，21121a1＝2a2，再由x＝2at可得：x1＝2x2，故C錯誤，D正確．答案：AD分析：(1)若a與F成正比，則圖象是一條過原點的直線．同時，因?qū)嶒炛胁豢煞纻涞爻霈F(xiàn)偏差，研究偏差發(fā)生的原由，進而創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日減小偏差，增大實驗的正確性，則在偏差同意范圍內(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)大概對稱地散布在直線雙側(cè)，離直線較遠的點應(yīng)視為錯誤數(shù)據(jù)，不予以考慮．描點繪圖以下圖．由圖可知a與F的關(guān)系是正比率關(guān)系．圖中甲在縱軸上有較大截距，說明繩對小車拉力為零時小車就有加快度a0，可能是均衡摩擦力過分所致．乙在橫軸上有截距，可能是實驗前沒有均衡摩擦力或均衡摩擦力不敷．答案：(1)看法析(2)正比率關(guān)系(3)均衡摩擦力時木板抬的過高沒有均衡摩擦力或均衡摩擦力不敷4.分析：(1)由逐差法得x＋x4－x＋x2a＝a＝314T2[－]×10－22＝2m/s≈3.2m/s21以下圖，a＝2mN答案：看法析5.分析：(1)假如氣墊導(dǎo)軌水平，則不掛砝碼時，M應(yīng)能在隨意位置靜止不動，或推進M后能使M勻速運動．應(yīng)知足M?m，故m4＝400g分歧適．由v1＝D，v2＝D，v22－v12＝2axt1t2創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日D2－D2t2t1可得：a＝.2x答案：(1)取下牽引砝碼，M放在隨意地點都不動；或取下牽引砝碼，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t都相等(2)DD2－D2t2t1(3)a＝2x6.(1)（2）傾角過大察看圖像能夠發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外力為零時，加快度a不等于0，說明在均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。（3）變大本實驗中，以重物重力mg作為外力F，實質(zhì)上是整體的協(xié)力即a=F/(M+m)，圖像斜率為1/(M+m)換使勁傳感器后，拉力F不過小車的協(xié)力此時a=F/M，斜率1/M，因此斜率變大。7.分析：(1)將車內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就擔(dān)保了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)＝mg/(M＋m)，可見a－F圖象斜率的物理意義是