《验证牛顿第二定律》实验
牛顿第二定律的实验
牛顿第二定律的实验引言:牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一,它表明物体的加速度与作用于物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
为了验证牛顿第二定律,科学家们进行了许多实验。
本文将介绍其中几个经典的牛顿第二定律实验,并解释实验结果与定律之间的关系。
实验一:斜面实验在斜面实验中,我们将一块小木块放在一个倾斜的平面上。
通过测量木块下滑的加速度和斜面的倾角,可以验证牛顿第二定律。
实验装置:- 斜面:具有一定倾角的平面。
- 小木块:质量为m的物体。
- 测量工具:包括测量斜面倾角的仪器和测量小木块加速度的装置。
实验步骤:1. 调整斜面的倾角,确保斜面保持稳定。
2. 将小木块放在斜面的顶端,并松开。
3. 记录木块下滑的时间t。
4. 根据木块的下滑距离和时间,计算出木块的加速度a。
实验结果:根据实验数据的分析,我们可以得到木块的加速度与斜面倾角成正比。
这与牛顿第二定律的预测相符,即物体的加速度与作用于物体上的力成正比。
实验二:弹簧实验在弹簧实验中,我们将一块质量为m的物体挂在弹簧上,并通过测量弹簧的伸长量和物体的加速度来验证牛顿第二定律。
实验装置:- 弹簧:具有一定的弹性系数。
- 物体:质量为m的物体。
- 测量工具:包括测量弹簧伸长量和物体加速度的装置。
实验步骤:1. 将物体挂在弹簧上,使其达到平衡位置。
2. 施加一个水平方向的力F,使物体开始运动。
3. 记录物体的加速度a和弹簧的伸长量x。
4. 根据弹簧的弹性系数k和伸长量x,计算出物体所受的力F。
实验结果:实验数据的分析显示,物体的加速度与所受的力成正比。
这与牛顿第二定律的预测一致,即物体的加速度与作用于物体上的力成正比。
实验三:自由落体实验在自由落体实验中,我们通过测量物体自由下落的加速度来验证牛顿第二定律。
实验装置:- 物体:质量为m的物体。
- 测量工具:包括计时器和测量下落距离的装置。
实验步骤:1. 将物体从一定高度h自由下落。
2. 记录物体下落的时间t。
验证牛顿第二定律
验证牛顿第二定律一、实验原理与方法1.验证牛顿运动定律的实验依据是F=Ma.本实验中有力F、质量M和加速度a三个变量,研究加速度a与F及M的关系时,先控制质量M不变,讨论加速度a与力F的关系;然后再控制力F不变,讨论加速度a与质量M的关系.2.实验中需要测量的物理量和测量方法是小车及砝码的总质量M,用天平测出.小车受到的拉力F认为等于重物的重力mg.小车的加速度a利用纸带根据Δs=aT2计算.二、实验器材打点计时器、纸带、小车、一端附有定滑轮的长木板、重物、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺、砝码.三、实验步骤及数据处理1.用天平测出小车和砝码的总质量M,重物的质量m,把数值记录下来.2.按如图所示把实验器材安装好,只是不把悬挂重物的细绳系在车上,即不给小车加牵引力.3.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板.反复移动木板的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态.这时,小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力沿斜面方向上的分力平衡.4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂重物,先接通电源再放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列的点,打完点后切断电源,取下纸带,在纸带上标上纸带号码.5.保持小车和砝码的质量不变,在小盘里放入适量的砝码,把小盘和砝码的总质量m′记录下来,重复步骤4.6.重复步骤5两次,得到三条纸带.7.在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,标明计数点,测量计数点间的距离,算出每条纸带上的加速度的值.8.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,作用力的大小F等于小盘和砝码的总重力,根据实验结果在坐标平面上画出相应的点,如果这些点是在一条过原点的直线上,便证明了加速度与作用力成正比.9.保持小盘和砝码的质量不变,在小车上加砝码,重复上面的实验,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和砝码总质量的倒数,根据实验结果在坐标平面上画出相应的点.如果这些点是在一条过原点的直线上,就证明了加速度与质量成反比.四、注意事项1.平衡摩擦力时,不要将悬挂重物的细线系在小车上,即不要给小车施加牵引力,并且让小车拖着打点的纸带运动.2.平衡摩擦力后,无论如何改变重物或小车和砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力.但必须保证细绳与长木板平行.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重物的质量的条件下打出.只有如此,重物的重力才可视为小车受到的拉力.4.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.5.作图时两轴标度比例要选择适当,各量采用国际单位,要使尽可能多的点在所作直线上,其余点尽可能均匀分布在直线两侧,舍去个别误差较大的点.五、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差.2.因实验原理不完善造成误差本实验中用重物的重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于重物的重力),存在系统误差.重物的质量越接近小车的质量,误差就越大;反之,重物的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:平衡摩擦力不好,会使小车受到的拉力不是合外力,造成实验结果有误差.【例1】(2010年北京西城抽测)某同学采用如图(甲)所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”.a.按图(甲)把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;c.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量m,重复步骤b;d.算出每条纸带对应的加速度的值;e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F),作出a-F图象.(1)在步骤d中,该同学是采用vt图象来求加速度的.图(乙)为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计数点没有标出.打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上.打点计时器打C点时,小车的速度为______ m/s;(2)其余各点的速度都标在了vt坐标系中,如图(丙)所示.t=0.10s时,打点计时器恰好打B点.请你将(乙)中所得结果标在图(丙)所示的坐标系中,并作出小车运动的vt图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a=______ m/s2.【例2】(2009年上海卷)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验装置.(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为________,用DIS测小车的加速度.(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图所示).①分析此图线的OA段可得出的实验结论是②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是()A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大1、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。
验证牛顿第二定律实验(经典实用)
验证牛顿第二定律实验(经典实用)牛顿第二定律是物理学中最基本的定律之一,它描述了力、质量和加速度之间的关系。
根据牛顿第二定律,当一个物体受到某个力时,它将产生一个与该力成正比的加速度。
为了验证这个定律,我们进行了以下实验。
材料和设备:1. 测力计2. 密度计3. 弹簧锁定器4. 钩子5. 不同质量的球(如网球、篮球等)6. 直尺7. 计时器实验步骤:1. 将测力计连接到弹簧锁定器上,并挂在墙上。
确保测力计在水平位置上。
2. 将一个球放在钩子上,用密度计测量球的质量,记录下来。
3. 将钩子连接到测力计上,并使球悬挂在测力计下部。
4. 确保测力计和球都处于静止状态,开始记录时间。
5. 用手推动球,使其产生运动,同时用计时器记录球的运动时间。
6. 通过观察测力计的读数,记录下球运动时受到的力。
7. 重复以上步骤,使用不同质量的球进行实验。
8. 将记录的数据绘制成图表,将加速度与受力之间的关系进行对比。
实验结果:根据实验数据,我们得出以下结论:1. 受力和球质量之间具有线性关系,即受力越大,球的加速度越大。
这符合牛顿第二定律的描述。
2. 每种球的加速度都不相同,这是由于不同球的质量不同,受到的力也不同。
3. 当球的质量增加时,受到的力也相应增加,但加速度的增长速度较慢。
这与牛顿第二定律中的质量项有关。
结论:实验结果证实了牛顿第二定律的正确性。
根据实验数据,受力和加速度具有线性关系,为F=ma。
这个定律被广泛应用于物理学、工程学和其他领域,对于理解运动的本质和设计新技术发挥重要作用。
牛顿第二定律的实验验证
牛顿第二定律的实验验证牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一,描述了物体所受力与物体加速度之间的关系。
为了验证牛顿第二定律的有效性,科学家们进行了一系列精确而详尽的实验。
本文将介绍其中几个重要的实验,并阐述其对牛顿第二定律的验证。
实验一:自由落体实验自由落体实验是验证牛顿第二定律的经典实验之一。
实验的基本原理是,当物体在重力作用下自由下落时,其加速度恒定且与物体的质量无关。
实验中,我们可以通过测量下落物体的加速度和质量来验证牛顿第二定律。
为了进行自由落体实验,我们可以选择一个平滑的斜面,在其上方固定一个轻质滑轮。
将一轻质物体(例如小球)系于滑轮上的细线上,使其通过轻质滑轮自由下落。
通过测量小球下落的时间和下落距离,我们可以得到加速度。
然后,我们可以通过改变小球的质量(例如更换不同重量的小球)来进一步验证牛顿第二定律的成立。
实验二:拉力实验拉力实验也是验证牛顿第二定律的重要实验之一。
在这个实验中,我们通过测量施加在物体上的拉力和物体的加速度来验证牛顿第二定律。
为了进行拉力实验,我们可以通过固定一个滑轮和一根细线将物体连接在一起。
在细线的另一端,我们可以施加一个恒定的拉力。
通过测量物体的加速度,并记录施加在物体上的拉力和物体的质量,我们可以得到拉力与加速度之间的关系。
实验结果将表明,牛顿第二定律在这种情况下成立。
实验三:弹簧实验弹簧实验也是验证牛顿第二定律的一种常见实验方法。
在这个实验中,我们通过测量受力物体的位移和加速度,以及弹簧的劲度系数来验证牛顿第二定律。
为了进行弹簧实验,我们可以利用一根弹簧,并将其固定在水平支架上。
通过将物体连接在弹簧的一端,并对物体施加一个恒定的力,我们可以观察到物体受力后的反弹位移,进而测量物体的加速度。
通过记录施加的力、物体的质量和位移,我们可以计算得到弹簧的劲度系数。
实验结果将进一步验证牛顿第二定律的有效性。
总结通过进行自由落体实验、拉力实验和弹簧实验等一系列实验,我们可以确信牛顿第二定律的真实性。
实验二:验证牛顿第二定律
实验二:验证牛顿第二定律实验目的:1. 验证牛顿第二定律。
2. 掌握用控制变量法研究三个物理量之间关系。
3. 利用图象寻求物理规律。
实验原理:m F a ∑=实验设计:控制变量法:m 一定时,F a ∝F 一定时,m a 1∝测量小车在恒力作用下的匀加速直线运动实验仪器:电火花计时器(电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、毫米刻度尺、导线、50Hz 交流电源(低压交流电源)、天平、砝码实验操作:1.摆放好实验装置,把纸带穿过打点计时器(从墨片下方穿过),并把纸带的一端固定在小车的后面。
先不挂钩码,缓慢抬高木板固定打点计时器的一端,直至小车恰好开始下滑,固定木板。
2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,记录钩码质量,m 和小车质量m 。
3.小车停在靠近打点计时器处,接通电源,释放小车,打出纸带,做好标记。
4.保持小车质量m 不变,改变钩码质量,m ,记录入表格。
换上新纸带,重复3次。
5.保持钩码质量,m 不变,改变小车质量m,记录入表格。
换上新纸带,重复3次。
6.整理仪器。
表一:m 一定表二:一定图1 图2实验分析: 1.逐差法计算a 。
2.根据表一作F a -图线。
3.根据表二作m a 1-图线。
实验结论:在误差允许范围内,小车m 一定时,F a ∝;F 一定时,m a 1∝即:m F a ∑∝实验注意事项:1.平衡摩擦力。
2.不作m a -图线。
3.图线一定是过原点的直线。
4.图线不过原点的原因。
验证牛顿第二定律完整版
验证牛顿第二定律 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】实验4:验证牛顿第二定律一、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.掌握灵活运用图象处理问题的方法。
二、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一定,研究a与F的关系,也可控制参量F一定,研究a与M的关系。
三、实验器材电磁打点计时器、复写纸片和纸带、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、低压交流电源、天平、砝码、刻度尺、导线。
四、实验步骤1.用天平测量小盘的质量m和小车的质量M。
2.把一端附有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大小等于小车所受的合外力的大小。
4.把小车停在打点计时器处,挂上小盘和砝码,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。
5.改变小盘内砝码的个数,重复步骤4,并多做几次。
6.保持小盘内的砝码个数不变,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。
7.改变小车上砝码的个数,重复步骤6。
五、实验数据的处理方法——图象法、化曲为直的方法1.探究加速度与力的关系以加速度a为纵坐标,以F为横坐标,根据测量的数据描点,然后作出图象,看图象是否是通过原点的直线,就能判断a与F是否成正比。
验证牛顿第二定律实验报告
验证牛顿第二定律实验报告一、实验目的1、探究加速度与力、质量的关系,验证牛顿第二定律。
2、学习使用打点计时器研究匀变速直线运动。
3、掌握利用图像处理实验数据的方法。
二、实验原理1、牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用在它上面的合力成正比,与物体的质量成反比,即$F = ma$。
2、本实验中,通过改变小车所受的拉力来改变合力,通过在小车上增加砝码来改变质量。
利用打点计时器打出的纸带,计算小车的加速度。
三、实验器材1、附有定滑轮的长木板。
2、小车。
3、打点计时器。
4、纸带。
5、砝码。
6、细绳。
7、托盘和砝码。
8、刻度尺。
9、天平。
四、实验步骤1、安装实验装置将长木板平放在实验桌上,使其一端垫高,以平衡摩擦力。
将打点计时器固定在长木板的一端,连接好电源。
将细绳一端系在小车上,另一端通过定滑轮挂上托盘和砝码。
2、测量小车质量用天平测量小车的质量$m_1$,并记录。
3、平衡摩擦力不挂托盘和砝码,轻推小车,使小车在长木板上匀速运动。
4、进行实验在小车上放上质量为$m_2$ 的砝码,挂上托盘和砝码,使小车做匀加速运动。
接通打点计时器电源,释放小车,得到一条纸带。
改变托盘和砝码的质量,重复上述步骤,得到多组纸带。
5、数据处理选取一条清晰的纸带,舍去开头较密集的点,每隔 4 个点取一个计数点,依次标记为 A、B、C、D、E 等。
用刻度尺测量相邻计数点间的距离$x_1$、$x_2$、$x_3$、$x_4$、$x_5$ 等。
根据匀变速直线运动的推论,计算小车的加速度$a$。
五、实验数据记录|实验次数|小车和砝码总质量$m$(kg)|拉力$F$(N)|加速度$a$(m/s²)||||||| 1 |_____ |_____ |_____ || 2 |_____ |_____ |_____ || 3 |_____ |_____ |_____ || 4 |_____ |_____ |_____ || 5 |_____ |_____ |_____ |六、实验数据处理1、以加速度$a$ 为纵坐标,拉力$F$ 为横坐标,绘制$a F$ 图像。
验证牛顿第二定律实验
验证牛顿第二定律实验实验四:验证牛顿第二定律牛顿运动定律一、【实验目的】——定量分析a、F合、m的关系。
二、【实验原理】研究方法:控制变量法B.F一定时,a与m的定量关系A.m一定时,a与F的定量关系◆.实验设计:——参考方案一:用打点计时器探究小车:研究对象,可用天平称其质量M.打点计时器:测量小车运动过程中的加速度a.砝码盘和砝码:重力mg提供拉力合力F=?GFNFf平衡摩擦力:GG1FNfG1平衡摩擦力f。
当M≥m时,可近似认为小车所受的拉力T等于mg.三、【实验器材】——打点计时器,纸带及复写纸,小车,一端附有滑轮的轨道,小盘和砝码,细绳,低压交流电源,导线,天平,刻度尺.四、【实验步骤】1.用天平测出小车、砝码的质量M和小盘与砝码的总质量m,把数据记录下来.2.安装好实验装置,在小车上装好纸带,纸带另一端穿过计时器限位孔,调整轨道的倾斜程度,平衡摩擦力。
【实验步骤】3.控制小车质量不变,用细线将小盘与小车相连(小盘质量远小于小车质量),打开打点计时器,释放小车,测出一组数据。
4.改变小盘内砝码个数,多测几组数据。
算出每条纸带对应的加速度的值,填入表格(一)中。
5.保持小盘内砝码个数不变,改变小车质量,再测几组数据。
并将对应的质量和加速度的值,填入表格(二)中。
五、【数据处理】1.实验数据的记录处理:m一定,a与F关系实验次数F(N)a(m/s2)123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5如何更直观地处理数据?结论:m一定时,a∝F【数据处理】2.实验数据的记录处理:F一定,a与m的关系次数m/kga/m·s-210.4000.86120.5000.69230.7500.47041.0000.35251.2000.2901/mkg-12.502.001.331.000.83m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1结论:F一定时,a∝1/m六、【注意事项】1.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细线系在小车上,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.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,小车受到的拉力才可视为等于小盘和砝码的总重力.3.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.【注意事项】4.作图象时,要使尽可能多的点分布在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧.5.作图时两轴标度比例要选择适当,各量须采用国际单位.这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些.七、【误差来源】1.测量误差:(1)质量的测量.(2)打点间隔距离的测量.2.操作误差:(1)拉线或纸带不与木板平行.(2)倾斜角度不当,平衡摩擦力不准.3.原理误差: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.实验误差分析(1)【练3—1】在“验证牛顿第二定律”的实验中,实验装置如图(1)所示,有两位同学通过测量作出a-F图象,如下图(2)所示甲、乙中的A、B图线.试分析:(2)①.A图线不通过坐标原点的原因是______________________________________;A图线上部弯曲的原因是________________________________。
验证牛顿第二定律实验
实验:验证牛顿第二定律一、实验原理1.如下图装置,保持小车质量M 不变,改变小桶内砂的质量m ,从而改变细线对小车的牵引力F 〔当..m .<<..M .时,..F=mg ....近似成立〕.....,用打点计时器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ma 1-图线, 验证加速度是否与质量成反比。
▲平衡摩擦力.....的原理:〔在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块,使长木板倾斜,便用重力的分力来平衡摩擦力。
〕 对小车受力分析,小车受到G 、N 和摩擦力f 三力作用,处于平衡状态时,fG x =,y G N=。
故当木板倾斜一定角度时,可以用重力的分力x G 来平衡摩擦力。
故验证牛二时,小车受到的拉力F 即为小车的合力。
二、实验器材小车,砝码,小桶,砂, 细线,附有定滑轮的长木板,垫块,电火花打点计时器,220V 交流电源, 导线两根, 纸带,托盘天平及砝码,米尺。
三、实验步骤1.用调整好的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块,反复移动垫块的位置,直至轻轻推一推小车,小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态〔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〔要用天平称量〕,按步骤4再做5次实验。
验证牛顿第二定律的实验
验证牛顿第二定律的实验引言:牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一,它描述了物体的运动与所受力的关系。
为了验证牛顿第二定律,科学家们进行了许多实验。
本文将介绍其中一种经典的实验,以验证牛顿第二定律的准确性。
实验目的:通过实验验证牛顿第二定律,即力等于物体质量乘以加速度。
实验器材:1. 一台光滑水平桌面2. 一根轻质滑轮3. 一根光滑绳子4. 一块质量较小的物体5. 一组测力计实验步骤:1. 将滑轮固定在桌面上,并将绳子绕在滑轮上。
2. 将质量较小的物体绑在绳子的一端,使其悬挂在滑轮上。
3. 将另一端的绳子通过测力计,使其悬挂在桌面的边缘。
4. 通过调整测力计的位置,使绳子保持水平,并且质量较小的物体悬挂在空中。
5. 记录下测力计的示数。
实验原理:根据牛顿第二定律的公式 F = ma,其中 F 表示力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
在本实验中,由于绳子和滑轮的存在,使得力的方向改变,因此需要通过测力计来测量物体受到的力。
实验结果:根据实验记录的测力计示数,可以计算出物体受到的力。
同时,通过测量物体的质量,可以计算出物体的加速度。
将这些数据代入牛顿第二定律的公式,即可验证牛顿第二定律的准确性。
实验分析:通过多次实验的数据统计与计算,可以得出结论:在给定质量下,物体所受的力与加速度成正比。
这符合牛顿第二定律的描述。
实验误差:在实际的实验过程中,可能会存在一些误差。
例如,测力计的示数可能存在一定的误差;绳子和滑轮的摩擦力也可能对实验结果产生一定的影响。
为了减小这些误差,可以通过多次实验取平均值,以提高实验结果的准确性。
实验应用:牛顿第二定律是力学中的重要定律,广泛应用于各个领域。
例如,汽车的运动学分析、机械系统的设计与优化、火箭的发射等等,都离不开牛顿第二定律的应用。
结论:通过本实验的验证,我们可以得出结论:牛顿第二定律描述了物体的运动与所受力的关系,力等于物体质量乘以加速度。
这一定律对于理解和解释物体运动的规律具有重要意义,也为各个领域的工程应用提供了基础。
牛顿第二定律实验
牛顿第二定律实验☆☆知识回顾与整理☆☆【实验目的】验证牛顿第二定律,就是验证:(1)物体质量一定时,加速度与合外力成正比;(2)合外力一定时,物体的加速度与质量成反比。
【实验原理】1、保持研究对象(小车)的质量(M)不变,改变砂桶内砂的质量(m),即改变牵引力测出小车的对应加速度,用图像法验证加速度是否正比于作用力。
2、保持砂桶内砂的质量(m)不变,改变研究对象的质量(M),即往小车内加减砝码,测出小车对应的加速度,用图像法验证加速度是否反比于质量。
【实验器材】附有定滑轮的长木板、薄木垫、小车、细线、小桶及砂、打点计时器、低压交流电源、导线、天平(带一套砝码)、毫米刻度尺、纸带及复写纸等。
【实验步骤】1、用天平测出小车和小桶的质量M0和m0,并记录数值;2、按照要求安装实验器材,此时不把悬挂小桶用的细绳系在车上,即不给小车加牵引力;3、平衡摩擦力,在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木板,并反复移动其位置,直到打点计时器正常工作后,小车在斜面上的运动可以保持匀速直线运动状态为止。
4、记录小车及车内所加砝码的质量;称好砂子后将砂倒入小桶,把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行;接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后,取下纸带,做好标记。
5、保持小车的总质量不变,改变砂的质量(均要用天平称量),按步骤4中方法打好纸带,做好标记。
6、在每条纸带上选取一段比较理想的部分,分别计算出加速度值。
7、用纵坐标表示加速度,横坐标表示作用力(即砂和砂桶的总重力mg),根据实验结果画出相应的点,如果这些点在一条直线上,便证明了质量一定的情况下,加速度与合外力成正比。
8、保持砂和桶的质量不变,在小车上加砝码(需记录好数据),重复上面的实验步骤,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度,横坐标表示小车及砝码的总质量的倒数1M,根据实验结果画出相应的点,如果这些点在一条直线上,就证明了合外力一定的情况下,加速度与质量成反比。
4.2 验证牛顿第二定律
4.2 探究加速度与力、质量的关系姓名:__________班级:___________学号:___________成绩:___________1、实验目的:验证牛顿第二定律,即物体的质量一定时,加速度与作用力成正比;作用力一定时,加速度与质量成反比.2、实验原理:利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法,采用控制变量法:①保持小车的质量M不变,改变拉力F的大小,测出相应的a,验证a与F的关系;②保持拉力F不变,改变M的大小,测出小车运动的加速度a,验证a与M的关系.3、实验器材电磁打点计时器,纸带及复写纸,低压交流电源,导线,小车,一端附有滑轮的长木板,薄木板,小桶,细绳,砂,天平..,刻度尺,砝码.4、实验步骤:(1)用天平测出小车和小桶与砂的质量M和m,把数值记录下来.(2)按图所示把实验器材安装好.(3)平衡摩擦力.....:在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板,反复移动其位置,直至后面的纸带连好并不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速直线运动为止.(4)将砂桶通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,使小车运动,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带,并在纸带上标上号码.(5)保持小车的质量不变,改变砂桶中的砂量(确保M>>m)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.(7)保持砂及小桶的质量不变,改变小车的质量(在小车上增减砝码),验证a与M的关系.5、注意事项(1)在本实验中,必须平衡摩擦力,方法是将长木板的一端垫高,轻推小车,小车刚好可以作匀速直线运动(2)在平衡摩擦力.....时,长木板形成的倾角既不能太大也不能太小。
平衡好摩擦力后,每次改变M时,不再重复平衡摩擦力.(3)小车开始释放时应尽量靠近打点计时器,而且先通电再放小车.(4)实验中要求....,.只有这样,才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力...M>>m(5)在验证a与M的关系时,作图时应将横轴用1/M表示,这样才能使图象更直观.【例题】1、在研究加速度a和力F、质量M的关系时,应用的是()A.控制变量法 B.等效替代法 C.理论推导法 D.理想实验法2、如图所示是某同学做探究加速度与力、质量的关系实验时已接通电源正要释放纸带时的情况。
实验 验证牛顿第二定律
实验验证牛顿第二定律一、实验目的:验证牛顿第二定律二、实验原理:F合=ma 物理思想:控制变量法实验方案三、实验器材:一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、小沙桶和沙子、天平、电磁打点计时器、纸带、学生电源、刻度尺、坐标纸四、实验步骤:(一)安装器材1.按照实验方案连接实验器材(二)进行实验2.调整木板倾斜程度,平衡摩擦力3.控制小车质量不变,测量小沙桶及沙子质量m1,用细线将小沙桶与小车相连(小沙桶及沙子质量远小于小车质量),接通电源,释放小车,关闭电源,取下纸带标记14.改变沙子质量,得到多条纸带标记2、3、4、5、65.控制小沙桶及沙子质量不变,测量小车质量M1,用细线将沙桶与小车相连(小沙桶及沙子质量远小于小车质量),接通电源,释放小车,关闭电源,取下纸带标记1′6.改变小车质量,得到多条纸带标记2′、3′、4′、5′、6′(三)处理数据1.计算小车加速度a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,并填入表格122.图像法处理实验数据根据记录的各组对应的加速度a 与小车所受的合力F ,建立直角坐标系,描点画a - F 图像1;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a -M1图像2。
(四)得出结论如果图像1是一条过坐标原点的倾斜直线,证明加速度与合力成正比;如果图像2是一条过坐标原点的倾斜直线,证明加速度与质量成反比。
即验证mF a 合=或ma F =合 (五)分析误差 系统误差: 偶然误差:实验改进课后反思:同学们试着对实验方案进行改进。
a (m ·s -2)F /N1a (m ·s -2)1/M (kg -1)2。
验证牛顿第二定律实验
验证牛顿第二定律实验引言:牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一,它描述了物体运动时受到的力与物体加速度之间的关系。
为了验证牛顿第二定律,科学家们进行了一系列实验。
本文将介绍一种常见的实验方法,通过该实验可以直观地验证牛顿第二定律的正确性。
实验目的:通过实验验证牛顿第二定律,即力等于物体质量乘以加速度。
实验器材:1. 弹簧测力计2. 平滑水平桌面3. 一块小木块4. 弹簧5. 牛顿秤实验步骤:1. 将平滑水平桌面放置在实验台上。
2. 将弹簧测力计固定在实验台上,保证它处于竖直方向。
3. 将小木块放在水平桌面上,并将弹簧连接到小木块上。
4. 使用牛顿秤在弹簧上施加不同大小的力,并记录每个力的数值。
5. 记录小木块在不同施加力下的加速度。
6. 分别计算每个力下的加速度,并绘制出力与加速度的关系曲线。
7. 根据实验数据,验证牛顿第二定律的正确性。
实验原理:牛顿第二定律表明,物体所受合外力等于物体的质量乘以加速度。
即 F = m * a,其中 F 为物体所受合外力,m 为物体的质量,a 为物体的加速度。
在本实验中,通过施加不同大小的力后测量小木块的加速度,即可验证牛顿第二定律。
实验结果分析:根据实验数据,我们可以绘制出力与加速度的关系曲线。
根据牛顿第二定律的公式F = m * a,我们可以得到一条直线,斜率为小木块的质量。
如果实验结果符合这条直线,即表示牛顿第二定律得到了验证。
实验结论:通过实验,我们验证了牛顿第二定律的正确性。
实验结果表明,物体所受合外力等于物体质量乘以加速度。
这一定律在各种情况下都成立,是经典力学的基石之一。
实验误差分析:在实际实验中,由于外界环境的影响,很难完全消除误差。
例如,桌面的摩擦力、弹簧的弹性等都会对实验结果产生一定影响。
为了减小误差,我们可以采取一些措施,如使用更精确的实验器材、多次重复实验并取平均值等。
实验应用:牛顿第二定律在物理学中具有广泛的应用。
它可以用来解释和预测各种物体的运动行为,如机械系统的运动、天体运动、流体的运动等。
高考物理实验-验证牛顿第二定律
验证牛顿第二定律知识元验证牛顿第二定律知识讲解一、实验目的1.学会用控制变量法验证牛顿第二定律2.掌握利用图象处理实验数据的方法二、实验原理本实验中,探究加速度a与力F、质量M的关系,可以先保持F不变,研究a和M的关系,再保持M不变,研究a和F的关系.三、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,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺.四、实验步骤1.用天平测出小车的质量M和盘的质量m0,把数值记录下来.2.把实验器材安装好.3.平衡摩擦力:在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板,反复移动其位置,直至不挂盘和重物的小车刚好能在斜面上保持匀速直线运动为止.4.将盘和重物通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,使小车运动,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带,并在纸带上标上号码.5.保持小车的质量不变,改变盘中重物的质量,重复步骤4,每次记录必须在相应的纸带上做上标记,将记录的数据填写在表格内.6.建立坐标系,用纵坐标表示加速度,横坐标表示力,在坐标系中描点,画出相应的图线,探究a与F的关系.7.保持盘和重物的质量不变,改变小车的质量(在小车上增减砝码),探究a与M的关系.五、注意事项1.在本实验中,必须平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,不要把重物系在小车上,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.安装器材时,要调整滑轮的高度,使拴小车的细绳与斜面平行,且连接小车和盘应在平衡摩擦力之后.3.改变小车的质量或拉力的大小时,改变量应尽可能大一些,但应满足盘和重物的总质量远小于小车和车上砝码的总质量.盘和重物的总质量不超过小车和车上砝码总质量的10%.4.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.六、误差分析1.质量的测量误差,纸带上打点计时器间隔距离的测量误差,细绳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:本实验中用重物的重力代替小车受到的拉力(实际上受到的拉力要小于重物的重力),存在系统误差.重物的质量越接近小车的质量,误差越大,反之,重物的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,除了不挂盘和重物外,其他的都应跟正式实验一样(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间的距离相等.例题精讲验证牛顿第二定律例1.如图甲所示装置可以用来测量“摩擦因数”、“探究加速度与合外力、质量的关系”,也可以用来“探究功与速度变化的关系”和“验证机械能守恒定律”等。
牛顿第二定律的验证实验报告
实验报告:验证牛顿第二定律一、实验目的1.验证牛顿第二定律,即物体加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
2.掌握控制变量法在实验中的应用。
3.学会使用打点计时器和测量加速度、力等物理量。
二、实验原理根据牛顿第二定律,加速度a与作用力F成正比,与物体质量m 成反比,数学表达式为:F=ma。
三、实验步骤1.实验器材准备:打点计时器、纸带、一端固定有定滑轮的长木板、小车、小盘、砝码、导线、电源等。
2.安装实验装置:将打点计时器固定在长木板上,将纸带穿过打点计时器和小车,使小车可以靠近打点计时器。
3.调节平衡摩擦力:调节小车支架高度,使小车在无外力作用下滑动,观察小车是否做匀速直线运动。
若不是,则通过调节滑轮高度来改变斜面倾角,使小车做匀速直线运动。
4.挂上砝码盘,放入砝码,开始实验。
5.打开电源,释放小车,小车在砝码和盘的重力作用下开始加速运动,打点计时器在纸带上打下一系列点。
6.重复实验多次,每次改变砝码的质量或力的大小,记录数据。
7.处理数据,分析实验结果。
四、实验结果与分析数据记录:数据处理与分析:根据表格中的数据,我们可以看出:(1)在保持小车质量不变的情况下,作用力(砝码重力)与加速度成正比,即F=ma成立。
(2)在保持作用力不变的情况下,加速度与小车质量成反比,即F=ma 成立。
(3)当小车质量增大到原来的2倍时,加速度减小到原来的一半;当小车质量减小到原来的一半时,加速度增大到原来的2倍,这也验证了F=ma的正确性。
图线绘制:以砝码质量m为横轴,加速度a为纵轴,绘制散点图并添加趋势线,得到一条过原点的倾斜直线,进一步证明了F=ma的正确性。
五、结论总结通过本次实验,我们验证了牛顿第二定律的正确性。
实验过程中采用了控制变量法,通过改变砝码的质量和力的大小来改变加速度的大小,从而验证了牛顿第二定律的正确性。
同时,我们也学会了使用打点计时器和测量加速度、力等物理量的方法。
验证牛顿第二定律实验报告
验证牛顿第二定律实验报告验证牛顿第二定律实验报告引言:牛顿第二定律是经典力学中最基本的定律之一,它描述了物体受力时的加速度与作用力之间的关系。
本实验旨在通过一系列实验验证牛顿第二定律,并探究其在不同条件下的应用。
实验一:质量与加速度的关系实验设置:我们选择了一组不同质量的物体,并在水平面上放置一个光滑的轨道。
通过在轨道上施加一个固定的水平力,记录物体的加速度。
实验步骤:1. 将轨道放置在水平面上,并确保其光滑无摩擦。
2. 选择一个质量较小的物体,将其放置在轨道的起点处。
3. 施加一个水平力,使物体开始运动,并记录下物体通过一定距离所用的时间。
4. 重复步骤3,但使用不同质量的物体进行实验。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了一组数据,记录了不同质量物体的加速度。
根据牛顿第二定律的公式F = ma,我们可以得到加速度与施加在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
即加速度与质量之间存在一个倒数关系。
实验二:力与加速度的关系实验设置:在这个实验中,我们将固定物体的质量,改变施加在物体上的力,观察加速度的变化。
实验步骤:1. 选择一个质量较小的物体,并将其放置在光滑的轨道上。
2. 施加一个水平力,使物体开始运动,并记录下物体通过一定距离所用的时间。
3. 重复步骤2,但使用不同大小的力进行实验。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了一组数据,记录了不同大小力下物体的加速度。
根据牛顿第二定律的公式F = ma,我们可以得到加速度与施加在物体上的力成正比。
即加速度与力之间存在一个正比关系。
实验三:摩擦力的影响实验设置:在这个实验中,我们将研究摩擦力对物体加速度的影响。
实验步骤:1. 选择一个质量较小的物体,并将其放置在光滑的轨道上。
2. 施加一个水平力,使物体开始运动,并记录下物体通过一定距离所用的时间。
3. 重复步骤2,但在轨道上增加一层摩擦物质,如油脂或沙子。
实验结果与分析:通过实验,我们发现在有摩擦力的情况下,物体的加速度会减小。
验证牛顿第二定律(实验)
实验步骤
02
准备实验器材
光滑长木板
提供无摩擦力的表面,确 保实验结果的准确性。
小车
用于放置砝码并沿木板滑 动,需保证质量均匀分布。
砝码
提供小车所需的额外质量, 以便研究加速度与质量的 关系。
准备实验器材
细绳
连接小车与滑轮,传递拉力。
进行实验的过程中,学生需要掌 握基本的实验技能,如测量、数 据记录、误差分析等,对于提高 学生的实验能力和科学素养具有
重要意义。
拓展科学思维
通过对实验数据的分析和讨论, 学生可以更深入地理解物理概念 和定律,拓展科学思维,培养分
析问题和解决问题的能力。
对未来研究的建议
提高实验精度
为了更准确地验证牛顿第二定律,可以采用更精确的测量 仪器和方法,减小实验误差,提高数据的可靠性。
表格行数
根据实验次数确定,一般至少进行3次实验以减 小误差
数据处理方法
计算平均值
线性拟合
对多次实验的数据求平均值,以减小 随机误差
对实验数据进行线性拟合,得到物体 质量、施加力与加速度之间的关系式
绘制图表
根据实验数据绘制物体质量-加速度、 施加力-加速度等图表,直观展示实验 结果
误差分析
误差来源
线性关系确认
实验数据表明,在误差允许范围内, 作用力与加速度之间、质量与加速度 之间均存在良好的线性关系,进一步 证实了牛顿第二定律的线性特征。
实验意义与价值
验证物理定律
该实验是物理学中一项重要的基 础实验,通过验证牛顿第二定律, 巩固了经典力学理论的基础,为 后续学习和研究提供了坚实的支
验证牛顿第二定律实验
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(2)一组同学先保持盘及盘中的砝码质量 m 一定,探
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究加速度与小车(包括车中砝码)质量 M 的关系,以下做
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法正确的是( B
)
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定
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打点计时器,纸带及复写纸,小车,一端附有滑轮的长木
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板,小盘,细绳,夹子,低压交流电源,导线,天平,刻度尺,
砝码。
四、实验步骤(如图所示)
1.用天平测量小盘的质量m0和 2.小把车一的端质附量有M定0。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。
M
M
如果图象是一条过原点的直线,就证明了加速度与质量成反比.
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六、注意事项
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6 1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车
的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力.在平衡摩擦
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/ 例 1 (1)未平衡摩擦力;(2)应使用低压交流电源;(3)
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/ 拉小车的细线应与木板平行;(4)小车应靠近时器应置于木板右端
[点评] 本实验中,平衡摩擦力是重要的一步,如果 没有平衡摩擦力,小车的加速度就不能与拉力 F 成正比, 导致实验失败.使用直流电源则无法让打点计时器正常 工作.每次实验时,小车应尽量靠近打点计时器,并应 先接通电源.
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《验证牛顿第二定律》实验
【重点知识提示】
1.实验目的、原理
实验目的验证牛顿第二定律,即物体的质量一定时,加速度与作用力成正比;作用力一定时,加速度与
质量成反比.实验原理:利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法,采用控制变量法研究上述两组
关系.如图4—6所示,通过适当的调节,使小车所受的阻力忽略,当M 和m 做加速运动时,可以得到 g
m M m a += m
M M mg T +⋅= 当M>>m 时,可近似认为小车所受的拉力T 等于mg .
2.平衡摩擦力.....
:在长木板的不带滑轮的 一端下面垫上一块薄木板,反复移动其位置,
直至后面的纸带连好并不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速 运动为止.
3.注意事项
该实验原理中T=m
M M mg +⋅,可见要在每次实验中均要求............M>>m ....,.只有这样,才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力. 在平衡摩擦力时,垫起的物体的位置要适当,长木板形成的倾角既不能太大也不能太小,同时每次改变M 时,不再重复平衡摩擦力.
【例1】 在《验证牛顿第二定律》的实验中,在研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中错误的是 ( )
A .平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B .每次改变小车质量时,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,可从天平测出装砂小桶和砂的质量m 及小车质量M ,直接用公式a=M
mg 求出(m<<M) 【例2】 在《验证牛顿第二定律》的实验中备有下列器材:
A .打点计时器;
B .天平(带砝码);
C .秒表;
D .低压直流电源;
E .纸带和复写纸;
F .导线细线;
G .小车;
H .砂和小桶;
I .带滑轮的长木板.其中多余的器材是________________(填代号)、缺少的器材是__________。
【例3】 如图4-8(a)为《验证牛顿第二定律》的实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带.纸带上A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间是0.1 s ,距离如图,单位是cm ,小车的加速度是________m/s 2(结果保留两位有效数字),在验证质量一定时加速度以和合外力F 的关系时,某学生根据实验数据作出了如图4—8(b)所示的a-F 、图象,其原因是____ _.
【能力跟踪训练】
1.在《验证牛顿第二定律》的实验中,当小车质量
M 不变时,a-F 图象如图4—9所示,则小车质量M =________.
2.a 、b 、c 、d 四位同学做《验证牛顿第二定律》的实验,设小车
质量和车上砝码质量之和为M ,砂及砂桶的总质量为M ,分别得出如图
4—10中a 、b 、c 、d 一四个图线,其中图a 、b 、c 是a-F 图线,图d 是a 一1/M 图线,则以下说法中正确的是 ( )
A .a 和b 较好地把握了实验条件M >>m
B .c 和d 则没有把握好实验条件M >>m
C .a 同学长木板的倾角太小,而b 同学长木板角度太大
D .a 、b 、c 三同学中,c 同学较好地完成了平衡摩擦力的操作
3.用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做《验证牛顿第二定律》的实验,如图4—11 为实验中打出的一条纸带,相邻记数点的时间间隔为T ,且间距s 1、s 2、…、s 6已量出:
(1)请写出三个不同的计算加速度的表达式;
(2)如图4—12是某同学根据测量的数据画出的a 一F 图线,表明实验的问题
是 .
4.在《验证牛顿第二定律》实验中,下面的说法中正确的是 ( )
A .平衡摩擦力时,小桶应用细线通过法滑轮系在小车上,但小桶内不能装砂
B .实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量
C .实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上,即可证明加速度与质量成反比
D .平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力
5.关于验证牛顿第二定律的实验,下列说法中符合实际的是___ _。
A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究,能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
B.通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
C.通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究,就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系
D.先不改变小车质量,研究加速度与力的关系;再不改变力,研究加速度与质量的关系,最后归纳出速度、力、质量三者之间的关系
6.在做“验证第二运动定律的实验”时,首先要细心地调整装置,以使小车做匀速运动,然后才进行实验,这样做的目的何在:
A.平衡摩擦力 B.方便实验 C.减小摩擦力 D.增大阻力
7.做“验证牛顿第二定律”实验时,按实验要求装置好器材后,应按一定的步骤进行实验,下列给出供选择的操作步骤。
A.保持小桶和砂的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次
B.保持小车质量不变,改变小桶里砂子的质量,测出加速度,重复几次
C.用天平测出小车和砂子的质量
D.在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木,平衡摩擦力
F.用秒表测出小车运动的时间
G.将装有砂子的小桶用细线通过定滑轮系到小车上,接通电源,释放小车,在纸带上打出一系列的点
以上步骤中,不必要的步骤是_ ___,正确步骤的合理顺序是 ____(填写代表字母)。
8.用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用的电源的频率为50Hz。
图1-10为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点,在每相邻的两个点中间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位:cm):8.78,16.08,21.87,26.16,28.94。
由此测出小车加速度的大小为___ _m/s2,方向_ ___。
《验证牛顿第二定律》答案
1、O .71kg(小车质量研由a-F 图线的倒数
确定.)
2、A 、B 、C 、D(图线为直线,表明M 》m ;a-F 图线与F 交于原点右侧表
明f 平衡不够,a-F 图线与a 交于原点上方,表明f 平衡过甚;a-F 图
线过原点,表明f 平衡恰当.)
3、(1)2142123T s s a T s s a -=-=21234569)
()(T s s s s s s a ++-++=;
(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
4、B 、D(M>>m 是为了减小系统误差.平衡摩擦力时必须将小车后面的纸带连好). 5、D ;
6、A ;
7.F ;CDGBAE;。