验证牛顿第二定律

验证牛顿第二定律庞留根吕叔湘中学2007年7月

Email:dyszplg@实验原理实验环节注意事项06年12月广州市X科统考卷1107届广东惠州市第二次调研考试112007年物理海南卷14验证牛顿第二定律实验原理:实验目的:验证牛顿第二定律。1．如图所示装置，保持小车质量M不变，变化小桶内砂的质量m，从而变化细线对小车的牵引力F(当m<<M时，F=mg近似成立)，测出小车的对应加速度a,由多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线，验证加速度与否与外力成正比。mM打点计时器纸带2．保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码,变化小车的质量M，测出小车的对应加速度a,由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线,验证加速度与否与质量成反比。实验器材:小车，砝码，小桶，砂,细线，附有定滑轮的长木板,垫块，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。实验环节:1．用调节好的天平测出小车和小桶的质量M和m，把数据统计下来。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块，重复移动垫块的位置，直至小车在斜面上运动时能够保持匀速直线运动状态（能够从纸带上打的点与否均匀来判断）。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'统计下来。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，变化砂的质量（要用天平称量），按环节4再做5次实验。6．算出每条纸带对应的加速度的值。7．用纵坐标表达加速度a，横坐标表达作用力F，即砂和桶的总重力(m+m')g，根据实验成果在坐标平面上描出对应的点，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出小车和砝码的总质量的1/10，为什么？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。用手给小车一种初速度，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对下的分力平衡。3．作图时应当使所作的直线通过尽量多的点,不在直线上的点也要尽量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。06年12月广州市X科统考卷

1111．(10分)在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中，实验装置如图乙所示：一木块放在水平光滑长木板上，左侧拴有一不可伸长的细软线，跨过固定在木板边沿的滑轮与一重物相连，重物的质量为m.木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左做匀加速运动.图甲给出了打点计时器在纸带上打出的某些持续的点，它们之间的距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，打点计时器所用交流电周期为T0.根据给以上数据求：打点计时器木块纸带重物电源插头乙单位:（cm）s1s2s3s4s5s6甲（1）木块的加速度a=.（2）细线对木块的拉力T=.（3）为了减少误差,你认为应采用什么方法?解：（1）木块的加速度，（2）细线对木块的拉力（3）为了减少误差,应采用的方法：木块的质量应远不不大于重物的质量；实验前将木板右端稍垫高，直至木块在细线未挂上重物时能沿木板匀速下滑。07届广东惠州市第二次调研考试1111．在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表达，盘及盘中的砝码质量用m表达，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：(1)当M与m的大小关系满足时，才能够认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。纸带m打点计数器Mm<<M（2）一组同窗在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,下列做法错误的是:()A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次变化小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a＝mg/M求出。（3）在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同窗得到的a―F关系分别以下图C、D所示(a是小车的加速度.F是细线作用于小车的拉力)。其因素分别是：C图：

，D图：

。0FaC0FaDACD平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了没有平衡摩擦力或木板的倾角过小2007年物理海南卷1414．现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材以下：一倾角能够调节的长斜面（如图）、小车、计时器一种、米尺。（1）填入适宜的公式或文字，完善下列实验环节（不考虑摩擦力的影响）：①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t②用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a=____________。③用米尺测量A1相对于A2的高h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝________。A1A22s/t2mgh/s④变化，重复上述测量。⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则能够验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一