牛頓第二定律試驗(yàn)練習(xí)題含答案

1、牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)練習(xí)題1. 關(guān)于“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是（）A. 通過(guò)同時(shí)改變小車(chē)的質(zhì)量刃及受到的拉力尸的研究，能歸納出加速度.力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系B. 通過(guò)保持小車(chē)質(zhì)量不變，只改變小車(chē)的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系C. 通過(guò)保持小車(chē)受力不變，只改變小車(chē)質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系D. 先不改變小車(chē)質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變受力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力.質(zhì)量三者之間的關(guān)系2. 如圖所示，在探究牛頓運(yùn)動(dòng)定律的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車(chē)所受拉力分別為用、尺， 車(chē)中所放磋碼的質(zhì)量分別

2、為朋、叫 打開(kāi)夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車(chē)的位移分別為山、上，則在實(shí)上1小車(chē)衛(wèi)小車(chē)2子驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有（）A. 當(dāng) nh=nk、F=2Fn 時(shí)，妁=2匕B. 當(dāng)恥=皿、F = 2F?時(shí)，匕=2眉C. 當(dāng)勿=2zz?j、F Fz時(shí)，-i= 2XzD. 當(dāng) nh=2nk、F=F 時(shí)，x2=2xi3.若測(cè)得某一物體質(zhì)量刃一定時(shí)，日與尸的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表所示:?/ (m s J)j7N（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫(huà)出a-F圖象.（2）根據(jù)圖象判定：當(dāng)刃一定時(shí)，日與尸的關(guān)系為（3）若甲、乙兩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于沒(méi)有按照正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的a-F圖象.試分析甲.乙兩同學(xué)可能存在的問(wèn)題

3、：甲：乙：乙4.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度日與物體所受合力尸及質(zhì)量刃關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（R所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn) 圖.（交流電的頻率為50 Hz）砂桶u紙帶匾弊計(jì)時(shí)器紙帯運(yùn)動(dòng)方向丿 ?曲670弓21小 7.72單位：51(a)(b)(1) 圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為m/Z (保留兩位有效數(shù)字)(2) 保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量皿分別得到小車(chē)加速度與質(zhì)量刃及對(duì)應(yīng)的丄數(shù)據(jù)如下ma/ (ms 2)rTTi- -r*rnr十mrTT-i-TT-iT-r-r-iL丄亠-LIJJ-L1J4-4UX J-l.L X J-l-rTin-rTi-i,厶4rTnn-rTT-i

4、-b tl-1- ft r丄_!丄L丄一mn- TTn-i-m -FT-1-1- -r ti k4-4-l- -4-4-4-J- -mn-mrTTi-rTnn-r-rnU4.4-4-表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12:415；8小車(chē)加速度 a/m s t小車(chē)質(zhì)量 m/kg/丄/kg * m/請(qǐng)?jiān)谙聢D所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出a-圖線，并由圖線求出小車(chē)加 m速度與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是5. 為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行 實(shí)驗(yàn).其中6k G為兩個(gè)光電門(mén)，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑 行器通過(guò)6k G光電門(mén)時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間g Ab都可以 被測(cè)量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為擋

5、光片寬度為2光電門(mén)間距離為乙牽引袪碼的質(zhì)量為加回答下列問(wèn)題:n何1擔(dān)光片g2Cim i nr必屮rV/7/7/7/7/7/JX(1) 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不増加其他儀器的情況下，如何 判定調(diào)節(jié)是否到位答：(2) 若取4 kg,改變切的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下屈的取值不合適的一個(gè)是A. g = 5 gB血=15 gC加=40 gD加i=400 g(3) 在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，求弩的加速度的表達(dá)式為(用A爪A七2、D、x表示)a/ms(N6. 在用DIS研究小車(chē)加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖(小所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過(guò) 滑輪用細(xì)線拉

6、小車(chē)，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車(chē)一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器(接收器)固 定在軌道一端.實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F,改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù).(1) 在坐標(biāo)紙上作出小車(chē)加速度臼和拉力廠的關(guān)系圖線;a/ins 2/7N（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過(guò)程中的不當(dāng)之處是：（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，如圖（b）所示.從理論上分析,該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將（填“變大”，“變小J “不變”）7如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車(chē)上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子.沙桶的總質(zhì) 量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為叫 小車(chē)的總質(zhì)量（包括車(chē)、盒子及盒內(nèi)沙

7、子質(zhì)量）記為M沙子打點(diǎn)計(jì)時(shí)器沙桶（1）驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱(chēng)量 并記錄沙桶的總重力噸，將該力視為合外力F,對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出多次改 變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度.本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車(chē)中，故系統(tǒng) 的總質(zhì)量不變.以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫(huà)出a-F圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線. a_F圖象斜率的物理意義是. 你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理答：,（填“合理”或“不合理”） 本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件答：（填“是”或“否”）；理由是.（2）驗(yàn)證在合外力不變的情

8、況下加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或 去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系.本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外 力不變.用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以 倒數(shù)為橫軸.參考答案1. 解析：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)，是利用控制變量法，探究加速度&與合外力化 物體質(zhì)量加的關(guān)系,故D項(xiàng)正確答案：D2. 解析：當(dāng)皿=餛、F=2Fi時(shí)，由可知，印=2迪，再由=|at2可得：箔=2応，故A正確，B錯(cuò)誤;當(dāng)皿=2他、F=Fi時(shí)，ai=*aa,再由x=jat2可得：刃=*上，故C錯(cuò)誤，D正確.答案：AD3. 解析：(1)若&與尸成正比，則圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線

9、.同時(shí)，因?qū)嶒?yàn)中不可避免地出現(xiàn)誤差，研究 誤差產(chǎn)生的原因，從而減小誤差，増大實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，則在誤差允許范圍內(nèi)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線即 可.連線時(shí)應(yīng)使直線過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)大致對(duì)稱(chēng)地分布在直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)視為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，不予以考慮.描點(diǎn)畫(huà)圖如圖所示.(2) 由圖可知目與F的關(guān)系是正比例關(guān)系.(3) 圖中甲在縱軸上有較大截距，說(shuō)明繩對(duì)小車(chē)?yán)榱銜r(shí)小車(chē)就 有加速度越，可能是平衡.摩擦力過(guò)度所致.乙在橫軸上有截距， 可能是實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.答案：(1)見(jiàn)解析(2)正比例關(guān)系(3) 平衡摩擦力時(shí)木板抬的過(guò)高 沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠4解析：(1)由逐差法

10、得+47 2=錯(cuò)誤!m/s?心 m/s(2)如圖所示,丄2m答案：見(jiàn)解析5解析：(1)如果氣墊導(dǎo)軌水平，則不掛祛碼時(shí)應(yīng)能在任意位置靜止不動(dòng)，或推動(dòng)后能使勻速運(yùn)動(dòng).(2)應(yīng)滿足：lfm.故規(guī)=100 g不合適.由DV2=20V2 vC=2ax可得:D tl t2x答案:(1)取下?tīng)恳牬a，J/放在任意位置都不動(dòng)；或取下?tīng)恳畲a，輕推滑行器，數(shù)字計(jì)時(shí)器 記錄每一個(gè)光電門(mén)的光束被擋的時(shí)間Ar都相等DD 2_ 丄 2觀察圖像可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外力為零 時(shí)，加速度3不等于0,說(shuō)明在平衡摩擦力時(shí)軌道傾角過(guò)大，使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。(3)變大 本實(shí) 驗(yàn)中，以重物重力噸 作為外力F,其實(shí)是整體的合力即a=F/(M+m)，圖像斜率為l/(M+m)換用力傳 感器后，拉力F只是小車(chē)的合力此時(shí)a-F/M ，斜率1/M ，所以斜率變大。7 解析：(1)將車(chē)內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了 M+m不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng), a = Fd/(M+m)=mg/(M+m),可見(jiàn)aF圖象斜率的物理