2021高考物理总复习课件(首选版)Word文档考点9 实验:验证牛顿第二定
2021高考物理专题10《实验 验证牛顿第二定律》(含答案)

课练10实验验证牛顿第二定律1.研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系,该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B为打点计时器,C为力传感器(测绳子的拉力),P为小桶(内有砂子),M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板.不计绳子与滑轮间的摩擦.图甲图乙(1)要顺利完成该实验,除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外,还需要的实验仪器是________(填“刻度尺”、“天平”或“秒表”).(2)平衡摩擦力后再按上述方案做实验,是否要求小桶和砂子的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).(3)已知交流电源的频率为50 Hz,某次实验得到的纸带如图乙所示,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度a=________m/s2.(结果保留2位有效数字)2.如图所示,在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某同学保持木板水平,调节托盘和重物的总重量,使小车能拖动纸带沿木板匀速运动,记下此时托盘和重物的总质量m0、小车的总质量M.已知重力加速度为g.(1)在探究加速度与力的关系时,若测得托盘和重物的总质量为m(m≪M),则可知小车所受的合外力为________;当改变托盘和重物的总质量重做实验时,________(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力.(2)在探究加速度与质量的关系时,当改变小车的总质量时,________(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力.3.在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时,采用如图所示的实验装置.小车及车中砝码的总质量用M 表示,盘及盘中砝码的总质量用m 表示.(1)当M 与m 的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的总重力.(2)某一组同学先保持盘及盘中砝码的总质量m 一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是( )A .平衡摩擦力时,应将盘及盘中砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B .每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C .实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源D .用天平测出m 以及小车和车中砝码的总质量M ,小车运动的加速度可直接用公式a =mg M 求出(3)另两组同学保持小车及车中砝码的总质量M 一定,探究加速度a与所受外力F 的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a -F 关系图象分别如图甲和图乙所示,其原因分别是:图甲:______________________________________________; 图乙:_____________________________________________.4.学习了传感器之后,在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中,甲、乙两实验小组引进“位移传感器”“力传感器”,分别用如图(a)、(b)所示的实验装置做实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量的小车,位移传感器B 随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器A 固定在轨道一端.在运动过程中位移传感器B 发出信号,位移传感器A 接收信号且显示小车运动的位移.甲组实验中把重物的重力作为拉力F ,乙组直接用力传感器测得拉力F ,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a -F 图象.(1)甲组实验把重物的重力作为拉力F 的条件是________________________________________________________________________.(2)图(c)中符合甲组同学作出的实验图象的是________;符合乙组同学作出的实验图象的是________.5.某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时物体的加速度与质量之间的关系.甲乙(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=________;滑块加速度的表达式a=________(以上表达式均用已知字母表示).如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为________ mm.(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲).关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h\”的正确操作方法是________.(填选项字母)A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小6.用如图所示装置做验证牛顿第二定律的实验.现已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、细线、砝码、砂和砂桶、刻度尺、天平、导线.(1)实验中将砂和砂桶总重力大小作为细线拉力的大小,从而在实验中产生了系统误差,为尽量减小该系统误差,可以让砂和砂桶总质量________小车质量(选填“大于”、“远大于”、“小于”、“远小于”或“等于”).(2)实验中,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,小车做匀速运动.这样做的目的是______________,从而使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力.7.利用力传感器研究加速度与合外力的关系,实验装置如图甲.(1)下列关于该实验的说法错误的是________.A.做实验之前必须平衡摩擦力B.小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多C.应调节定滑轮的高度使细线与木板平行D.实验开始的时候,小车最好距离打点计时器远一点(2)从实验中挑选一条点迹清晰的纸带,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离,如图乙所示.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz.从图乙中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1=________cm;该小车的加速度a=________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)(3)实验中纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连接.8.在“探究加速度与质量的关系”的实验中.(1)备有器材:A.带有定滑轮的长木板;B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带;C.细绳、小车、砝码;D.装有细砂的砂桶;E.垫片;F.毫米刻度尺.还缺少的一件器材是________.(2)实验得到如图(a)所示的一条纸带,相邻两计数点的时间间隔为T;B、C间距s2和D、E间距s4已测出,利用这两段间距计算小车加速度a的表达式为a=________.(3)同学甲根据实验数据画出如图(b)所示a—1m图线,从图线可得砂和砂桶的总质量为________kg.(g取10 m/s2)(4)同学乙根据实验数据画出了图(c)所示图线,从图线可知同学乙操作过程中可能_________________________________________.9.(山东枣庄模拟)(1)某位同学用图1所示实验装置做验证牛顿第二定律实验,实验前必须进行的操作步骤是___________________________________________________________ _____________.(2)正确操作后通过测量,作出a—F图线,如图2中的实线所示,则图线上部弯曲的原因是___________________________.(3)打点计时器使用的交流电频率f=50 Hz,如图3是某同学在正确操作下获得的一条纸带,其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出,写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式:a=________;根据纸带所提供的数据,计算可得小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字).练高考——找规律1.(新课标全国卷Ⅲ)某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下:(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s -t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.(3)对应于不同的n的a值见下表.n=2时的s-t图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表.n 1234 5a/m·s-0.200.580.78 1.002(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图象.从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.(5)利用a-n图象求得小车(空载)的质量为__________ kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m·s-2).(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是__________(填入正确选项前的标号).A.a-n图线不再是直线B.a-n图线仍是直线,但该直线不过原点C.a-n图线仍是直线,但该直线的斜率变大2.(课标Ⅰ)某同学利用图1所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图.如图2所示,实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系.(2)由图2可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是________.(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是________,钩码的质量应满足的条件是________.练模拟——明趋势3.(江西八校联考)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置.其中M为带滑轮的小车的质量,m 为砂和砂桶的质量.(滑轮质量不计)(1)实验时,一定要进行的操作是________.A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字).(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为________.A.2 tanθ B.1tanθC.k D.2 k4.(2017·江西八校联考)(1)用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时,示数如图甲所示,由图可知其长度为________cm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时,示数如图乙所示,由图可知其直径为________mm.(2)某同学采用如图丙所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a.分别以合力F和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系.根据实验中得到的数据描出如图丁所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致.该同学列举产生这种结果的可能原因如下:①在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;②没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;③砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件;④测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大.通过进一步分析,你认为比较合理的原因可能是()A.①和④B.②和③C.①和③D.②和④5.(宝鸡一模)振华同学用如下图所示的实验装置验证牛顿第二定律.(1)该实验装置中有两处错误,分别是:____________和______________.(2)振华同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后,将细绳对小车的拉力当作小车及车上砝码受到的合外力,来验证“合外力一定时加速度与质量成反比”.①实验中,砝码盘及盘内砝码的总质量最好应为________(填选项前的字母).A.10 g B.50 gC.100 g D.1 kg②振华同学在实验时用电磁打点计时器打了一条理想的纸带,他按要求选取计数点后,在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段,如下图所示,但他知道甲、乙属于同一纸带,则丙、丁、戊中属于上述纸带的是________.③已知打点计时器所用电源频率为50 Hz,则由甲、乙纸带可求得小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位小数).6.(合肥一测)某实验小组在做“验证牛顿第二定律”实验中.(1)在闭合开关之前,甲同学将实验器材组装成图甲所示.请指出该装置中的错误或不妥之处(只要答出其中的两点即可):________;________.(2)乙同学将上述装置调整正确后进行实验,在实验中得到如图乙所示的一条纸带,图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出,由图中的数据可算得小车加速度为________m/s 2.(保留两位有效数字)(3) 丙同学在利用上述调整好的装置进行实验时,保持沙和沙桶的总质量不变,小车自身的质量为M 且保持不变,改变小车中砝码的质量m ,并测出小车中放不同质量砝码时所对应的加速度a ,以m 为横坐标,1a 为纵坐标,在坐标纸上作出如图丙所示的1a -m 关系图线,图中纵轴上的截距为b ,则小车受到的拉力大小为________.7.(广西适应性测试)要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接的测量工具,某实验小组选用下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m =0.2 kg)、细线、刻度尺、秒表.他们根据已学过的物理学知识,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量.请完成下列步骤:(1)实验装置如图所示,设右边沙袋A 的质量为m A ,左边沙袋B 的质量为m B .(2)取出质量为m i 的砝码放在沙袋A 中,剩余砝码都放在左边沙袋B 中,发现A 下降,B 上升(左右两侧砝码的总质量始终不变).(3)用刻度尺测出沙袋A 开始时离桌面的距离h ,用秒表测出A 从开始位置下降到桌面所用的时间t ,则可知A 的加速度大小a =________.(4)改变m i ,测量相应的加速度a ,得到多组m i 及a 的数据,作(3)(s 3+s 4)-(s 1+s 2)100f 2 0.60 加餐练1.解题思路:(3)由s =12at 2得:a =2s t 2,在s -t 图象中找一点坐标,代入公式即可求出a .(5)对小车和钩码组成的系统应用牛顿第二定律:nmg =(M +Nm )a ,则a =nmg M +Nm =0.098n M +0.05,a -n 图象的斜率k =0.098M +0.05,从而可解出M .(6)对于已平衡摩擦力的情况,对整体应用牛顿第二定律:nmg =(M +Nm )a ,则a =mg M +Nmn ①;对于木板水平的情况,对整体应用牛顿第二定律:nmg -μ[M +(N -n )m ]g =(M +Nm )a ,整理得:a =(1+μ)mg M +Nmn -μg ②,比较①②可见,B 、C 均正确. 答案:(3)0.39(在0.37~0.49范围内均可以)(4)如图所示(5)0.45(在0.43~0.47范围内均可以)(6)BC2.解题思路:(1)将图2中各点连线,得到的是一条曲线,故a 与m 的关系是非线性的.(2)由图2可知,当钩码质量不为零时,在一定范围内小车加速度仍为零,即细绳对小车的拉力大于某一数值时小车才产生加速度,故可能的原因是存在摩擦力.(3)若将钩码所受重力作为小车所受合力,则应满足三个条件,。
2021届高考物理必考实验四:验证牛顿第二定律【含答案】

2021届高考物理必考实验四:验证牛顿第二定律1.实验原理(1)保持质量不变,探究加速度与合力的关系。
(2)保持合力不变,探究加速度与质量的关系。
(3)作出a-F图象和a-图象,确定其关系。
2.实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
3.实验步骤(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m',小车的质量m。
(2)安装:按照如图所示的装置把实验器材安装好,但是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(不给小车牵引力)。
(3)平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑。
(4)操作:①小盘通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源,后放开小车,打点结束后先断开电源,再取下纸带。
②保持小车的质量m不变,改变小盘和砝码的质量m',重复步骤①。
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a。
④描点作图,以m'g作为拉力F,作出a-F图象。
⑤保持小盘和砝码的质量m'不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作出a-图象。
4.数据分析(1)利用Δx=aT2及逐差法求a。
(2)以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比。
(3)以a为纵坐标,为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比。
5.注意事项(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。
在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动。
(2)不重复平衡摩擦力。
(3)实验条件:m≫m'。
(4)“一先一后一按”:改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
【最新高考真题解析】1.(2020年北京卷)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下探究:(1)为猜想加速度与质量的关系,可利用图1所示装置进行对比实验。
2021版高考物理一轮复习课件第3章牛顿运动定律专题突破(04)验证牛顿运动定律

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二、规律方法总结 1.数据处理 (1)利用 Δx=aT2 及逐差法求 a. (2)以 a 为纵坐标,F 为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直 线上,说明 a 与 F 成正比. (3)以 a 为纵坐标,m1 为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定 a 与 m 成反比.
(3)不平衡摩擦力,则 F-μmg=ma,a=mF-μg,图象的斜率大的木块的质量小, 纵轴截距绝对值大的动摩擦因数大,因此 m 甲<m 乙,μ 甲>μ 乙.
答案:(1)AD (2)远小于 (3)小于 大于
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【题后反思】 (1)本实验存在系统误差.细绳的拉力小于砝码及砝码桶的重力,当 砝码及砝码桶的质量远小于木块及其上的砝码总质量时,误差才可以忽略.
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(3)(多选)在实验操作中,下列说法正确的是________(填序号). A.求小车运动的加速度时,可用天平测出小盘和砝码的质量 M′和 m′,以及小车 质量 M,直接用公式 a=M′+ M m′g 求出 B.实验时,应先接通打点计时器的电源,再放开小车 C.每改变一次小车的质量,都需要改变垫入的小木块的厚度 D.先保持小车质量不变,研究加速度与力的关系;再保持小车受力不变,研究加 速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系
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3.误差分析 (1)实验原理不完善:本实验用小盘和砝码的总重力 m′g 代替小车的拉力,而实际上 小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力. (2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严 格与木板平行都会引起误差.
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C 实验 基础 考法
考法一 实验原理与操作 某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系.
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高考物理总复习牛顿第二定律的综合应用

生活等实际问题,考查
牛顿第二定律的应用,
2023:湖北T9;
2021:上海T19,浙江1月T19 以选择题形式出现的可
能性较大.
2022:全国甲T19,江苏T1
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专题五
牛顿第二定律的综合应用
题型1
动力学中的图像问题
1. 常见图像
v-t图像、a-t图像、F-t图像、F-a图像等.
(3)由加速度结合初始运动状态,分析物体的运动情况
由已知条件确
(1)分析运动过程中物体的受力;
定物理量的变
(2)根据牛顿第二定律推导出加速度表达式;
化图像
(3)根据加速度的变化确定物理量的变化图像
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专题五
牛顿第二定律的综合应用
1. [v-t图像]物块以初速度v0竖直向上抛出,到达最高点后返回,物块所受空气阻力
多少?
[答案] 4 N
[解析] 对两物块整体应用牛顿第二定律有F-μ·2mg=2ma
再对后面的物块应用牛顿第二定律有FTmax-μmg=ma
又FTmax=2 N,联立解得F=4 N
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专题五
牛顿第二定律的综合应用
(2)[水平面→斜面]如图所示,倾角为θ的固定斜面上有两个质量分别为m1和m2的物
时间t1小于下降过程所用时间t2,故B错误,A正确.
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专题五
牛顿第二定律的综合应用
2. [F-a图像/2023全国甲/多选]用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体
在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ
乙.甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示.由图可知
高考物理一轮复习考点9实验:验证牛顿第二定课件

验操作如下:
①用米尺量出重锤 1 底端距地面的高度 H;
②在重锤 1 上加上质量为 m 的小钩码;
③左手将重锤 2 压在地面上,保持系统静止。释放重锤 2,同时右手开
启秒表,在重锤 1 落地时停止计时,记录下落时间;
④重复测量 3 次下落时间,取其平均值作为测量值 t。
请回答下列问题
第二十二页,共六十三页。
小测量时间的实验误差,就要使重锤下落的时间长一些,因此系统下降的
加速度要小,所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多。
(3)为了消除滑轮的摩擦阻力,可用橡皮泥粘在重锤 1 上,轻拉重锤放
手后若系统做匀速运动,则表示平衡了阻力。
(4)根据牛顿第二定律有 mg=(M+m0+m+M)a,又 H=12at2,解得 g
做匀速运动,故 B 错误;每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面的分 力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故 C 正确;依据牛顿第二 定律,当满足 m≪M 时,绳的拉力才近似等于砂和砂桶的重力,故 D 正确。
(3)根据逐差法得:s4-s2=2aT2,解得 a=s42-T2s2。
解析
第五页,共六十三页。
=22M+mmt20+mH。
解析
第二十五页,共六十三页。
7.(2016·全国卷Ⅲ)某物理课外小组利用图 a 中 的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关 系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右 端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板 上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有 N=5 个, 每个质量均为 0.010 kg。实验步骤如下:
3.39-2.89×10-2
得:a=
0.12
m/s2=0.50 m/s2。
实验4 验证牛顿第二定律(考点解读)-2021年高考物理一轮复习实验专题考点全析

实验4 验证牛顿第二定律➢要点梳理一、实验目的(1)学会用控制变量法研究物理规律;(2)验证牛顿第二定律;(3)学会利用图像处理数据。
二、实验原理探究加速度a与力F及质量M的关系时,应用的基本方法是控制变量法,即先控制一个参量即小车的质量M不变,讨论加速度a与力F的关系,再控制砝码盘和砝码的质量不变,即力F 不变,改变小车的质量M,讨论加速度a与质量M的关系。
三、实验器材小车、砝码、钩码、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、复写纸、托盘天平、刻度尺。
四、实验步骤1.称量质量——用天平测量小车的质量m0。
2.安装器材——按照如图所示的装置把实验器材安装好,只是不把悬挂钩码的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)。
3.平衡摩擦力——在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,反复移动薄木块的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态。
4.让小车靠近打点计时器,挂上钩码,先接通电源,再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑,打出一条纸带。
钩码的重力即为小车所受的合外力,由纸带计算出小车的加速度,并记录力和对应的加速度。
5.改变钩码的个数,重复步骤4,并多做几次。
6.保持钩码的个数不变,在小车上放上砝码改变小车的质量,让小车在木板上滑动打出纸带。
计算小车和砝码的总质量m,并由纸带计算出小车对应的加速度,记录对应的质量和加速度。
7.改变小车上砝码的个数,重复步骤6,并多做几次。
五、数据处理1.计算加速度——先在纸带上标明计数点,测量各计数点间的距离,根据逐差法计算各条纸带对应的加速度。
2.作图像找关系——根据记录的各组对应的加速度a与小车所受牵引力F,建立直角坐标系,描点画a-F图像,如果图像是一条过原点的倾斜直线,便证明加速度与作用力成正比。
再根据记录的各组对应的加速度a与小车和砝码总质量m,建立直角坐标系,描点画图像,如果图像是一条过原点的倾斜直线,就证明了加速度与质量成反比。
2021届高考物理一轮复习-专题三 实验四 验证牛顿运动定律 (共59张PPT)

(5)保持__小__车__的__质__量__不变,改变沙桶中的细沙量,重复步 骤(4),每次记录必须在相应的纸带上做上标记,列表格将记录 的数据填写在表内.
(6)建立坐标系,用纵坐标表示加速度,横坐标表示力,在 坐标系上描点,画出相应的图线以验证 a 与 F 的关系.
(5)为提高测量精度,可以采取下列措施: ①应舍掉纸带上开头比较密集的点,在后边便于测量的地 方找一个起点. ②可以把每打五次点的时间作为单位时间,即从开始点起, 每隔四个点标出一个计数点,而相邻计数点间的时间间隔为 T =0.1 s.
图象分析 (1)未平衡阻力对图象的影响:对小车在倾斜的木板上的受 力情况进行分析,如图 S4-2 所示,f 为 M 受到的摩擦力,f′为 纸带等的阻力.由牛顿第二定律可得 a=F+MgsinMθ-f-f′= M1 F+a0,其中 a0=g(sin θ-μcos θ)-fM′(f′一般忽略不计).因此 调节 θ 可平衡摩擦力,并且只要平衡一次即可.
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木 块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总 质量________(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)木块 和木块上砝码的总质量.
(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在 水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下, 研究加速度 a 与拉力 F 的关系,分别得到图 S4-9 中甲、乙两条 直线.设甲、乙用的木块质量分别为 m甲、m乙,甲、乙用的木块 与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲_____m乙,
⊙典例剖析 例 1:某实验小组利用如图 S4-8 所示的装置探究加速度与 力、质量的关系.
高考物理新课标一轮复习课件实验验证牛顿第二定律

养自己的物理思维方式和能力。
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REPORTING
体育运动中牛顿第二定律的应用
跑步中的加速度
在短跑比赛中,运动员需要迅速加速以达到最大速度。牛顿 第二定律解释了运动员如何通过增加腿部力量来获得更大的 加速度。
跳水中的动量定理
跳水运动员在空中完成动作后入水,入水瞬间会受到很大的 冲击力。运动员通过调整身体姿势和入水角度,可以减小受 到的冲击力,这也是牛顿第二定律的应用。
简洁明了,便于记录和整理实验 数据。
表格内容
包括实验日期、实验条件(如小车 质量、斜面倾角等)、测量数据( 如加速度、力等)以及备注等。
数据记录要求
准确、完整、清晰,便于后续数据 处理和分析。
数据处理及分析方法
数据处理
对实验数据进行整理、筛选和计 算,得出所需结果。
数据分析方法
采用图表分析、比较分析等方法 ,对实验数据进行深入分析,探
XX
高考物理新课标一轮
复习课件实验验证牛
顿第二定律
汇报人:XX
20XX-01-17
REPORTING
• 实验目的与原理 • 实验操作与数据记录 • 误差来源及减小措施 • 实验结果与讨论 • 牛顿第二定律在生活中的应用 • 总结回顾与拓展延伸
目录
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PART 01
实验目的与原理
REPORTING
实验曲线图
根据实验数据,绘制出加速度与 合外力的关系曲线图,直观地展 示实验结果。
结果分析和讨论
数据分析
通过对实验数据进行统计分析,可以 得出加速度与合外力成正比、与质量 成反比的结论,从而验证牛顿第二定 律。
误差来源
分析实验过程中可能产生的误差来源 ,如摩擦力、空气阻力、测量误差等 ,并对误差进行合理估计。
高考物理一轮复习:实验【4】验证牛顿第二定律ppt课件

自主梳理
实验四 验证牛顿第二定律
内容
考点一 实验操作及注意事项
考
点
考点二 数据处理及误差分析
考点三 创新实验设计
在本模块中,学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1.算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展,算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用,并日益融入社会生活的许多方面,算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的, 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说,需要通过模仿、操作、探索,学习设计程序框图表达解决问题的过程,体会算法的基本思想和含义,理解算法的基本结构和基本算法语句,并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中,首先通过实例明确了算法的含义,然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构:顺序、条件和循环,以及基本的 算法语句,最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题,力求表现算法的思想,培养学生的算法意识。2.现代社会是信息化的社会,人们面临形形色色的问题,把问题用数量化的形式表示,是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题,需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科,它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法,以及几种从样本数据中提取信息的统计方法,其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的,侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据,通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性,以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性,教科书通过一个著名的预测结果出错的案例,使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题,它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后,通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法,介绍了简单随机抽样方法。最后,通过探究的方式,引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3.随机现象在日常生活中随处可见,概率是研究随机现象规律的学科,它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型,同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此,统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中,学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上,结合具体实例,学习概率的某些基本性质和简单的概率模型,加深对随机现象的理解,能通过实验、计算器(机)模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义,通过抛掷硬币的试验,观察正面朝上的次数和比例,引出了随机事件出现的频数和频率的定义,并且利用计算机模拟掷硬币试验,给出试验结果的统计表和直观的折线图,使学生观察到随着试验次数的增加,随机事件发生的频率稳定在某个常数附近,从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义, 并通过掷硬币和掷骰子的试验,引入古典概型,通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生(取整数值的)随机数的方法,以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义,通过抛掷硬币的试验,观察正面朝上的次数和 比例,引出了随机事件出现的频数和频率的定义,并且利用计算机模拟掷硬币试验,给出试验结果的统计表和直观的折线图,使学生观察到随着试验次数的增加,随机事件发生的频率稳定在某个常数附近,从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义,并通过掷硬币和掷骰子的试验,引入古典概型,通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生(取整数值的)随机数的方法,以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
高考物理 总复习 实验四 验证牛顿第二定律PPT文档61页

END
高考物理 总复习 实验四 验证牛顿第 二定律
51、山气日夕佳,飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣,泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿,帝乡不可期。 54、雄发指危冠,猛气冲长缨。 55、土地平旷,屋舍俨然,有良田美 池桑竹 之属, 阡陌交 通,鸡 犬相闻 。
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃
2021年高考物理复习 验证牛顿运动第二定律

7.为提高测量精度 (1)应舍掉纸带上开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个起点. (2)可以把每打五次点的时间作为时间单位,即从开始点起,每五个点标出一个计数 点,而相邻计数点间的时间间隔为 T=0.1 s. 4、误差分析 1.质量的测量误差纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差,拉线或纸带不与木板 平行等都会造成误差. 2.因实验原理不完善造成误差 本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小 盘和砝码的总重力),存在系统误差. 小盘和砝码的总质量越接近小车的质量,误差就越大;反之,小盘和砝码的总质量越小 于小车的质量,误差就越小. 3.平衡摩擦力不准造成误差 在平衡摩擦力时,除了不挂小盘外;其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点 计时器),匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等. 【例题分析】 考点一.实验原理及操作 【例题 1】 在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验 装置.小车及车中砝码的质量用 M 表示,盘及盘中砝码的质量用 m 表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出. (1)当 M 与 m 的大小关系满足______________时,才可以认 为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力. (2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘 中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数 据.为了比较容易地检查出加速度 a 与质量 M 的关系,应该作 a 与______________的图象. (3)如图 3-4-3(a)所示为甲同学根据测量数据作出的 aF 图线,说明实验存在的问题 是___________________________________________________________________________. (4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自 得到的 a-F 图线如图所示,两个同学做实验时的哪一个 物理量取值不同?
高考物理(课标)一轮复习课件:实验验证牛顿第二定律 (共37张PPT)

③向凹槽中依次添加重力为0.5 N的砝码,改变木块与小车之间的压力 FN,重复操作②。数据记录如表:
[实验器材] 打点计时器,纸带及复写纸,小车,一端附有定滑轮的长木板,小盘和砝码, 细绳,低压交流电源,导线,天平,刻度尺。 [实验步骤] 如图所示
1.用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0。 2.把一端附有定滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点 计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路。 3.平衡摩擦力:小车的尾部挂上纸带,纸带穿过打点计时器的限位孔,将 木板无滑轮的一端稍微垫高一些,使小车在不挂小盘和砝码的情况下, 能沿木板做匀速直线运动。这样小车所受重力沿木板的分力与小车所 受的滑动摩擦力平衡。在保证小盘和砝码的质量远小于小车质量的条 件下,可以近似认为小盘和砝码的总重力的大小等于小车所受的合外力 的大小。
物理
课标版
第5讲 实验:验证牛顿第二定律
基础梳理
[实验目的] 1.学会用控制变量法研究物理规律。 2.探究加速度与力、质量的关系。 3.掌握灵活运用图像处理问题的方法。 [实验原理] 控制变量法:在所研究的问题中,有两个以上的参量在发生牵连变化时, 可以控制某个或某些量不变,只研究其中两个量之间的变化关系的方 法。这也是物理学中研究问题时经常采用的方法。 本实验中,研究的参量为F、m和a,可以控制参量m不变,研究F与a的关系,也 可控制参量F不变,研究m与a的关系。
M
1 图像,如果图像是一条过原点的直线,就证明了在合外力一定时,加速度
M
与质量成反比。
[注意事项] 1.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,即不要给小车加 任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带运动。 2.实验步骤2、3不需要重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改 变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平 衡摩擦力。 3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝 码的总质量的条件下打出。只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小 车受到的拉力。
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考点9实验:验证牛顿第二定律题组一基础与经典题1.某实验小组探究小车的加速度与质量和合外力的关系时,用了图a所示的装置,设小车及砝码的质量为M,砂和砂桶的质量为m,则:(1)本实验采用的实验方法是________。
A.控制变量法B.转换法C.理想实验法D.等效替代法(2)下列操作与说法正确的是________。
A.实验时,先放开小车,后接通电源B.平衡摩擦力时,应将砂桶用细绳绕过定滑轮系在小车上C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力D.在满足m≪M时,绳拉力近似等于砂和砂桶的重力(3)实验得到如图b所示的一条纸带,相邻两计数点的时间间隔为T,B、C 间距为s2,D、E间距为s4,则小车加速度的表达式a=________(用T、s2、s4表示)。
答案(1)A(2)CD(3)s4-s22T2解析(1)为了探究小车的加速度与质量和合外力之间的定量关系,可以在小车质量一定的情况下,探究小车的加速度与合外力的关系;再在小车受力一定的情况下,探究小车的加速度与其质量的关系;最后归纳出加速度与合外力、质量之间的关系,这样的物理方法称为控制变量法,故选A。
(2)实验时,应先接通打点计时器的电源,再放开小车,由于小车运动得较快,若先放开小车,再接通打点计时器电源,可能会使打在纸带上的点较少,不利于数据的采集和处理,同时要求开始时小车要靠近打点计时器,故A错误;平衡摩擦力时,应将细绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车拖着纸带沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否做匀速运动,故B 错误;每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面的分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故C 正确;依据牛顿第二定律,当满足m ≪M 时,绳的拉力才近似等于砂和砂桶的重力,故D 正确。
(3)根据逐差法得:s 4-s 2=2aT 2,解得a =s 4-s 22T 2。
2.在“探究加速度与力的关系”实验中,某小组设计了如图所示的实验装置。
图中上下两层前端均固定有光滑滑轮,两相同小车前端各系一条细线,细线跨过定滑轮并挂上一个砝码盘,盘中可放砝码,小车Ⅱ所挂砝码和砝码盘的总质量是小车Ⅰ所挂砝码和砝码盘总质量的两倍。
将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合外力,两小车尾部各系一条细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,按下装置两小车同时立即停止。
某次实验时小车Ⅰ的位移为s 1,小车Ⅱ的位移为s 2。
(1)为了减小实验误差,下列说法正确的是________。
A .实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力,平衡摩擦力时需要挂上砝码盘和砝码B .实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力,平衡摩擦力时不需要挂上砝码盘和砝码C .砝码盘和砝码的总质量应远大于小车的质量D .砝码盘和砝码的总质量应远小于小车的质量(2)若实验测得小车Ⅱ位移近似是小车Ⅰ位移的两倍,则可得实验结论:在质量一定的情况下,物体的加速度与所受到的合外力成________(填“正比”或“反比”)。
(3)由于实验中将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合外力的大小,因此s 1和s2的大小关系是________。
A.2s1>s2B.2s1=s2C.2s1<s2答案(1)BD(2)正比(3)B解析(1)实验前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时不需要挂上砝码盘和砝码,故A错误,B正确;若要将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合力,须满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量,故C错误,D正确。
(2)使两小车同时开始运动,并同时停止,两车运动的位移s=12at2,则位移与加速度成正比,实验测得小车Ⅱ位移近似是小车Ⅰ位移的两倍,由题知小车Ⅱ所受合力为小车Ⅰ的两倍,则可得实验结论:在质量一定的情况下,物体的加速度与所受到的合外力成正比。
(3)由于实验中将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合外力的大小,根据运动的位移公式s=12at2,结合牛顿第二定律F=ma,可知s1和s2的大小关系是:2s1=s2,故A、C错误,B正确。
3.如图甲所示为“探究加速度与物体所受合外力的关系”的实验装置图。
图甲中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B,它们均置于一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮之间的摩擦。
(1)下列说法正确的是________。
A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平B.实验时应先接通电源后释放小车C.实验中m2应远小于m1D.测力计的读数始终为m2g 2(2)如图乙所示为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。
由此可求得小车的加速度的大小是________ m/s2(交流电的频率为50 Hz,结果保留两位有效数字)。
(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的图象,可能是下列哪个选项中的图象________。
答案(1)B(2)0.50(3)C解析(1)该实验首先必须要平衡摩擦力,一端带有定滑轮的长木板要倾斜,故A错误;为使打点的个数较多,打点计时器在使用时都要求先接通电源后释放小车,故B正确;由于该实验中绳的拉力可由测力计示数获得,不需要用重物的重力来代替,故不要求重物质量远小于小车质量,故C错误;由于重物向下做加速运动,由牛顿第二定律:m2g-2F=m2a,解得测力计的读数为:F=m2g-m2a2,故D错误。
(2)根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2得:a=(3.39-2.89)×10-20.12m/s2=0.50 m/s2。
(3)若没有平衡摩擦力,当绳上的拉力增大到一定值时,小车才有加速度,即a-F的图线在F正半轴上有截距,C正确,A、B错误。
4.如图甲所示,一端带滑轮的木板固定在水平桌面上,利用钩码拉动滑块在木板上运动来测量木板和滑块间的动摩擦因数。
(1)下列操作中必要的有________。
A.调整定滑轮高度,使细绳与水平木板平行B.将木板右端垫起一个角度C.释放滑块的位置应尽量靠近打点计时器D.钩码的质量远小于滑块的质量(2)滑块在钩码拉动下带动纸带运动时打出的一条纸带如图乙所示,已知打点计时器接频率为f的交流电源,则滑块的加速度可表示为a=________。
(3)若M为滑块的质量,m为钩码的质量,a为滑块的加速度,重力加速度为g,则木板和滑块间的动摩擦因数μ可表示为________。
答案(1)AC(2)(x2-x1)f 22(3)mg-(m+M)aMg解析(1)若细绳与水平木板不平行,滑块在运动过程中,细绳与水平木板间的夹角会变化,滑块与水平木板间的弹力会变化,则摩擦力也会变化,故应该调整定滑轮高度,使细绳与水平木板平行,A正确;本实验不需要平衡摩擦力,故不需要将木板右端垫起一个角度,B错误;为使纸带上有尽量多的范围打点,释放滑块的位置尽量靠近打点计时器,故C正确;本实验的对象为钩码与滑块组成的系统,故不需要满足钩码的质量远小于滑块的质量,故D错误。
(2)根据位移差公式Δx=aT2,可得加速度为a=ΔxT2=x2-x12⎝⎛⎭⎪⎫1f2=(x2-x1)f22。
(3)设细绳拉力为T,对滑块有T-μMg=Ma,对钩码有mg-T=ma,联立可得μ=mg-(m+M)aMg。
题组二高考真题5.(2019·全国卷Ⅱ)如图a,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。
所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz 的交流电源、纸带等。
回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=__________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。
(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°。
接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。
多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图b所示。
图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。
重力加速度为9.80 m/s2,可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为____________(结果保留2位小数)。
答案(1)g sinθ-ag cosθ(2)0.35解析(1)铁块受重力、木板弹力及摩擦力作用,受力分析如图。
由牛顿第二定律得:mg sinθ-μF N=ma且F N=mg cosθ联立以上两式解得μ=g sinθ-a g cosθ。
(2)由逐差法求铁块加速度:a=(x5+x6+x7)-(x1+x2+x3)12T2=[(76.39-31.83)-20.90]12×0.12×10-2 m/s2≈1.97 m/s2代入μ=g sinθ-ag cosθ,得μ≈0.35。
6.(2018·江苏高考)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。
细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为M的重锤。
实验操作如下:①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H;②在重锤1上加上质量为m的小钩码;③左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。
释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;④重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值t。
请回答下列问题(1)步骤④可以减小对下落时间t测量的________(选填“偶然”或“系统”)误差。
(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多,主要是为了________。
A.使H测得更准确B.使重锤1下落的时间长一些C.使系统的总质量近似等于2MD.使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。
现提供一些橡皮泥用于减小该误差,可以怎么做?________________________________________________。
(4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为m0。
用实验中的测量量和已知量表示g,得g=____________。
答案(1)偶然(2)B(3)在重锤1上粘上橡皮泥,调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落(4)2(2M+m+m0)Hmt2解析(1)时间测量是人为操作快慢和读数问题带来的误差,所以属于偶然误差。
(2)由于自由落体运动的加速度较大,下落H高度的时间较短,为了减小测量时间的实验误差,就要使重锤下落的时间长一些,因此系统下降的加速度要小,所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多。
(3)为了消除滑轮的摩擦阻力,可用橡皮泥粘在重锤1上,轻拉重锤放手后若系统做匀速运动,则表示平衡了阻力。
(4)根据牛顿第二定律有mg=(M+m0+m+M)a,又H=12at2,解得g=2(2M+m0+m)Hmt2。
7.(2016·全国卷Ⅲ)某物理课外小组利用图a中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。