牛顿第二定律实验练习题含答案(供参考)(新)

牛顿第二定律实验练习题

1．关于“验证牛顿运动定律”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；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系

2．如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()

A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2

B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1

C．当m1＝2m2、F1＝F2时，x1＝2x2

D．当m1＝2m2、F1＝F2时，x2＝2x1

3．若测得某一物体质量m一定时，a与F的有关数据资料如下表所示：

a/(m·s－2) 1.98 4.06 5.958.12

F/N 1.00 2.00 3.00 4.00

(1)根据表中数据，画出a－F图象．

(2)根据图象判定：当m一定时，a与F的关系为______________

(3)若甲、乙两同学在实验过程中，由于没有按照正确步骤进行实验，

处理数据后得出如图所示的a－F图象．

试分析甲、乙两同学可能存在的问题：

甲：_____________________________________________________

乙：_____________________________________________________

4．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图(a)所示为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)

(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留两位

有效数字)

(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的

1

m数据如下表：

实验次数12345678

小车加速度

a/m·s－2

1.90 1.72 1.49 1.25 1.000.750.500.30

小车质量

m/kg

0.250.290.330.400.500.71 1.00 1.67

1

m/kg

－1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.000.60 请在下图所示的坐标纸中画出a－

1

m图线，并由图线求出小车加

速度a与质量倒数

1

m之间的关系式是________________________

5．为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行

实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑

行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被

测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，

挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答

下列问题：

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何

判定调节是否到位？

答：____________________________________________________________________

(2)若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是

A．m1＝5 g B．m2＝15 g

C．m3＝40 g D．m4＝400 g

(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为

______________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)

6．在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据．

（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；

（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：__________________________；

a/ms-2 2.01 2.98 4.02 6.00

F/N 1.00 2.00 3.00 5.00

3.0

a/ms-2

1.0

2.0

4.0

2.0

6.0

4.0F/N

位移传感器

（接收器）

小车

位移传感器

（发射器）

重物

轨道

)a

图（

（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图(b)所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将___________．（填“变大”，“变小”，“不变”）

7.如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质

量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.

(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量

并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．

①a－F图象斜率的物理意义是_________________________________________．

②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？

答：________.(填“合理”或“不合理”)

③本次实验中，是否应该满足M≫m这样的条件？

答：________(填“是”或“否”)；

理由是______________________________________________________．

(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或

去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．

参考答案

位移传感器

（接收器）

小车

力传感器

位移传感器

（发射器）

重物

轨道

)b

图（