验证牛顿第二定律 [实验目的] 验证牛顿第二定律. [实验原理] 1.如图所示装置.保持小车质量不变.改变小桶内砂的质量.从而改变细线对小车的牵引力.测出小车的对应加速度.作出加速度和力的关系图线.验证加速度是否与外力成正比. 2.保持小桶和砂的质量不变.在小车上加减砝码.改变小车的质量.测出小车的对应加速度.作出加速度和质量倒数的关系图线.验证加速度是否与质量成反比. [实验器材] 小车.砝码.小桶.砂.细线.附有定滑轮的长木板.垫木.打点计时器.低压交流电源.导线两根.纸带.托盘天平及砝码.米尺等. [实验步骤] 1.用天平测出小车和小桶的质量M和M'.把数据记录下来. 2.按如图装置把实验器材安装好.只是不把挂小桶用的细线系在小车上.即不给小车加牵引力. 3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木.反复移动垫木的位置.直至小车在斜面上可以保持匀速直线运动状态(也可以从纸带上打的点是否均匀来判断). 4.在小车上加放砝码.小桶里放入适量的砂.把砝码和砂的质量m和m'记录下来.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶.接通电源.放开小车.打点计时器在纸带上打下一系列点.取下纸带.在纸带上写上编号. 5.保持小车的质量不变.改变砂的质量.按步骤4再做5次实验. 6.算出每条纸带对应的加速度的值. 7.用纵坐标表示加速度a.横坐标表示作用力.即砂和桶的总重力g.根据实验结果在坐标平面上描出相应的点.作图线.若图线为一条过原点的直线.就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比. 8.保持砂和小桶的质量不变.在小车上加放砝码.重复上面的实验.并做好记录.求出相应的加速度.用纵坐标表示加速度a.横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数 .在坐标平面上根据实验结果描出相应的点.并作图线.若图线为一条过原点的直线.就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比. [注意事项] 1.砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的 . 2.在平衡摩擦力时.不要悬挂小桶.但小车应连着纸带且接通电源.用手轻轻地给小车一个初速度.如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的.表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡. 3.作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点.不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧.但如遇个别特别偏离的点可舍去. [例题] 1.在验证牛顿第二定律的实验中.用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F.用打点计时器测出小车的加速度a.得出若干组F和a的数据.然后根据测得的数据作出如图所示的a-F图线.发现图线既不过原点.又不是直线.原因是 A.没有平衡摩擦力.且小车质量较大 B.平衡摩擦力时.所垫木板太高.且砂和小桶的质量较大 C.平衡摩擦力时.所垫木板太低.且砂和小桶的质量较大 D.平衡摩擦力时.所垫木板太高.且小车质量较大 答案:C 2.在验证牛顿第二定律的实验中.打出如图所示的纸带.如果只测出图示数据.则小车运动的加速度是 m/s2.(所用交流电源频率为50Hz) 答案:0.55 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在“验证牛顿第二定律”的实验中,为了提高实验的准确性,尽可能的减小实验误差,在实验时要满足一些条件.比如,小车的质量为M,用于产生拉力的沙子和桶的质量为m,实验中应满足
m<<M
m<<M
;或者采取一些必要的手段,如在实验前应把长木板的一端垫起适当的高度,目的是为了
用小车的重力沿斜面的分量平衡摩擦力
用小车的重力沿斜面的分量平衡摩擦力

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实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧称、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.
(1)实验中因涉及的物理量较多,采用控制变量的方法来完成该实验,即:保持
合外力
合外力
不变,验证物体
质量
质量
越小,加速度越大;再保持物体
质量
质量
不变,验证物体
合外力
合外力
越大,加速度越大.
(2)某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到斜面底端的时间,实验装置如图所示,试回答下列问题:
①改变斜面倾角的目的是
改变小车所受的合外力
改变小车所受的合外力

②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这做的好处是:
记录更准确
记录更准确

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精英家教网实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.
(1)实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验,即:先保持
 
不变,验证物体
 
越小加速度越大;再保持
 
不变,验证物体
 
越大,加速度越大.
(2)某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到斜面底端的时间.试回答下列问题:
①改变斜面倾角的目的是:
 

②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是:
 

(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况.某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个记数点(图中每相邻两个记数点间还有4个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和记数点O对齐.
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①(3分)下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表,其中最后两栏他未完成,请你帮他完成.
线段 OA
数据(cm)
②由以上数据可计算出打点计时器在打A.B.C.D.E各点时物体的瞬时速度,其中打E点时的速度vE
 
m/s(取三位有效数字).
③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别为0.076m/s、0.119m/s、0.162m/s、0.204m/s.试根据以上数据和你求得的E点速度在下面所给的坐标中,作出v-t图象.要求标明坐标及其单位,坐标的标度值(即以多少小格为一个单位)大小要取得合适,使作图和读数方便,并尽量充分利用坐标纸.从图象中求得物体的加速度a=
 
m/s2(取两位有效数字).
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在“验证牛顿第二定律”的实验中,为了提高实验的准确性,尽可能的减小实验误差,在实验时要满足一些条件。比如,小车的质量为M,用于产生拉力的沙子和桶的质量为m,实验中应满足____________;或者采取一些必要的手段,如在实验前应把长木板的一端垫起适当的高度,目的是为了____________。

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在“验证牛顿第二定律”的实验中,为了提高实验的准确性,尽可能的减小实验误差,在实验时要满足一些条件.比如,小车的质量为M,用于产生拉力的沙子和桶的质量为m,实验中应满足______;或者采取一些必要的手段,如在实验前应把长木板的一端垫起适当的高度,目的是为了______.

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