力學(xué)實(shí)驗(yàn)3--驗(yàn)證牛二

1、力學(xué)實(shí)驗(yàn)三一、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系3。1.5驗(yàn)證牛頓第二定律（石景山一模）21. （1） （9分）某組同學(xué)設(shè)計(jì)了 “探究加速度 a與物體所受合力 F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。 圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器,C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為-I6.196.70A B*4*7.217.72 單位：cm（b）50Hz。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系

2、”時(shí)，保持細(xì)砂和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)據(jù)。在分析處理數(shù)據(jù)時(shí)，該組同學(xué)產(chǎn)生分歧：甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)a與其質(zhì)量作出小車加速度a與其質(zhì)量m的圖象。乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)作出小車加速度1倒數(shù) 丄的圖象。兩位同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如下圖m所示）。你認(rèn)為同學(xué) （填 “甲”、“乙”）的方案更合理。請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象。在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變， 改變小 桶中細(xì)砂的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（C）,該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試

3、分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因 答：.3。2（3分） 乙（2分） 如圖（2分） 實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力（2分）乙同學(xué)方案7、在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用 m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上的點(diǎn)計(jì)算出。（1） 當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力。（2）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度， 采用圖象法處理數(shù)據(jù)為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與的圖象。（3） 如下圖（a）

4、，甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a F圖線,說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是 a F圖線如下圖（b） 所示,兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的（4）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的哪一個(gè)物理量取值不同？ 8 某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究物體的加速度與物體的質(zhì)量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，不改變拉力改編物體的質(zhì)量，得到了如下表所示的幾組數(shù)據(jù)，其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度，但對(duì)應(yīng)該組已打出4個(gè)打了紙帶，如圖7所示（長度單位：cm）,圖中各點(diǎn)為每5個(gè)打點(diǎn)選出的計(jì)數(shù)點(diǎn)（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有點(diǎn)未標(biāo)出）數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)）(2實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456小車質(zhì)量（g）2003004005006001000小車加速度（m / s2）2。001.33

5、0。790.670.40小車質(zhì)量倒數(shù)（kg 1）5.003.332。502.001。671。00（1）請(qǐng)由紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算出缺少的加）請(qǐng)建立合適的速度值并填入表中（小坐標(biāo)，(3）由圖像得出的結(jié)論是:15,01*（單位山）圖甲將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點(diǎn)描在坐標(biāo)紙上，并作出平滑的圖線圖乙7、 （1 ） M； :;: m（2）1/M（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)長木板與水平桌面間夾角過小（4）兩小車及車上的砝碼的總質(zhì)量不同8。（ 1）0.99（2 ）如圖所示（應(yīng)畫加速度與質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖像），（3）在拉力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比跟蹤訓(xùn)練 （2010 山東理綜）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探

6、 究加速度與力的關(guān)系.彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別于彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接在桌面上畫出兩條平行線 MN PQ并測(cè)出間距 d.開始時(shí)將木板置于 MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù) 加水后，記下彈簧秤的示數(shù) 板,并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到(1)木板的加速度可以用 (一種即可)Fo,以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小.再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中F1,然后釋放木PQ處的時(shí)間t。d、t表示為 a=;為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以米用的方法疋(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù) Fi的關(guān)系下

7、列圖像能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)(3)用加水的方法改 拉力的大小與掛鉤 的方法相比，它的優(yōu)果的是碼點(diǎn)是.a. 可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小b. 可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)c. 可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小d. 可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度 誘思啟導(dǎo)(1) 該實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象是木板，F(xiàn)i是木塊受的合力嗎？(2) 隨著瓶中水的增加，木板的加速度增加得越來越快還是越來越慢？【解析】本題考查探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，意在考查考生對(duì)新穎實(shí)驗(yàn)情景的把握和理解，也考查了考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒎治瞿芰途C合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力.(1)由d =錯(cuò)誤！at2得a =錯(cuò)誤！。(2 )由牛頓第二定律可得F1 F0= ma,解得a= F1/m FO/m，此實(shí)驗(yàn)要求水的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木板質(zhì)量 ，當(dāng)?shù)V泉水瓶中 水的質(zhì)量逐漸增大到一定量后，圖象將向下彎曲，所以能夠表