驗證牛頓第二定律

1、高中物理實驗驗證牛頓第二定律實驗練習(xí)題1、在驗證牛頓第二定律實驗中，（1）甲同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為右圖所示中的直線，乙同學(xué)畫出的圖像為圖中的直線.直線、在縱軸或橫軸上的截距較大.明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是(                ).（A）實驗前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力(B)甲同學(xué)在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高(C)實驗前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力(D)乙同學(xué)在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了(2) 在研究小車的加

2、速度a和小車的質(zhì)量M的關(guān)系時，由于始終沒有滿足Mm(m為砂桶及砂桶中砂的質(zhì)量)的條件，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是如下圖中的圖(                ).(3) 在研究小車的加速度a和拉力F的關(guān)系時，由于始終沒有滿足Mm的關(guān)系，結(jié)果應(yīng)是下圖中的圖(                ).2、（1）如下圖所示，某同學(xué)在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為在實驗中應(yīng)該采取的兩

3、項措施是： _； _。（2）利用上述實驗中得到的一條紙帶，來探究動能定理，除根據(jù)紙帶測出位移，求出速度外，還需測量的物理量有_。3、在牛頓第二定律公式F=kma中，比例系數(shù)k的數(shù)值(). (A)在任何情況下都等于1(B)是由質(zhì)量m、加速度a利力F三者的大小所決定的(C)是由質(zhì)量m、加速度a和力F三者的單位所決定的(D)在國際單位制中一定等于14、力F1單獨作用在物體A上時產(chǎn)生的加速度為a1=5ms2,力F2單獨作用在物體A上時產(chǎn)生的加速度為a2=-1ms2.那么，力F1和F2同時作用在物體A上時產(chǎn)生的加速度a的范圍是().(A)0a6ms2B)4ms2a5ms2(C)4ms

4、2a6ms2(D)0a4ms25、物體P置于水平面上，用輕細(xì)線跨過質(zhì)量不計的光滑定滑輪連接一個重力G=10N的重物，物體P向右運動的加速度為a1；若細(xì)線下端不掛重物，而用F=10N的力豎直向下拉細(xì)線下端，這時物體P的加速度為a2，則().(A)a1>a2(B)a1=a2(C)a1<a2(D)條件不足，無法判斷6、在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時(裝置如圖所示):(1)下列說法中正確的是().(A)平衡運動系統(tǒng)的摩擦力時，應(yīng)把裝砂的小桶通過定滑輪拴在小車上(B)連接砂桶和小車的輕繩應(yīng)和長木板保持平行(C)平衡摩擦力后，長木板的位置不能移動(D)小車應(yīng)靠近打點計時器，且應(yīng)先接通電源再釋

5、放小車 (2)研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計的實驗步驟如下:(A)用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量.(B)按圖裝好實驗器材.(C)把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶.(D)將打點計時器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量.(E)保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實驗.(F)分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值.(G)作a-M關(guān)系圖像，并由圖像確定a、M關(guān)系.該同學(xué)漏掉的重要實驗步驟是_，該步驟應(yīng)排在_步實驗之后.在上述步驟中，有錯誤的是

6、_，應(yīng)把_改為_.在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖莀，應(yīng)把_改為_.7、如圖所示，在固定的光滑水平地面上有質(zhì)量分別為mA和mB的木塊A、B.A、B之間用輕質(zhì)彈簧相連接，用水平向右的外力F推A，彈簧穩(wěn)定后，A、B一起向右作勻加速直線運動，加速度為a以向右為正方向.在彈簧穩(wěn)定后的某時刻，突然將外力F撤去，撤去外力的瞬間，木塊A的加速度是aA=_，小塊B的加速度是aB=_.8、在粗糙的水平面上，物體在水平推力作用下由靜止開始作勻加速直線運動，作用一段時間后，將水平推力逐漸減小到零，則在水平推力逐漸減小到零的過程中(). (A)物體速度逐漸減小，加速度逐漸減小(B)物體速度逐漸增大，加速度逐漸減小(C)物

7、體速度先增大后減小，加速度先增大后減小(D)物體速度先增大后減小，加速度先減小后增大9、.如圖所示，均勻板可繞中點O轉(zhuǎn)動，兩人站在板上時，板恰能水平靜止，AO=2BO.若兩人在板上同時開始作初速為零的勻加速運動，板仍保持靜止，關(guān)于人1和人2的運動方向，加速度的大小，下列判斷中正確的是().(A)相向運動，a1:a2=1:4(B)相背運動,a1:a2=2:1(C)相向運動，a1:a2=2:1(D)相背運動，a1:a2=4:110、如圖所示，質(zhì)量不等的木塊A和B的質(zhì)量分別為m1和m2，置于光滑的水平面上.當(dāng)水平力F作用于左端A上，兩物體一起作勻加速運動時，A、B間作用力大小為F1.當(dāng)水平力F作用于

8、右端B上，兩物體一起作勻加速運動時，A、B間作用力大小為F2，則().(A)在兩次作用過程中，物體的加速度的大小相等(B)在兩次作用過程中，F(xiàn)1+F2<F(C)在兩次作用過程中，F(xiàn)1+F2=F(D)在兩次作用過程中，11、“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2

9、）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的-F圖線不通過原點，請說明主要原因。12、現(xiàn)要驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、米尺。填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖?，完善以下實驗步驟（不考慮摩擦力的影響）：讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t。用米尺測量A1與A2之間的距離s，則小車的加速度a 。用米尺測量A1相對于A2的高度h。設(shè)小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F 。改變 ，重復(fù)上述測量。以h為

10、橫坐標(biāo)，1/t2為縱坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學(xué)設(shè)計的方案是：調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1點相對于斜面底端A2的高度h0。進(jìn)行中的各項測量。計算與作圖時用（hh0）代替h。對此方案有以下幾種評論意見：A方案正確可行。B方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。C方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關(guān)。其中合理的意見是 。13、某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)

11、系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖（所用交變電流的頻率為50Hz）（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2（保留三位有效數(shù)字）（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小車質(zhì)量倒數(shù)4.003.453.032.502.001.411.000.60請

12、在方格坐標(biāo)紙中畫出圖線， 并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是 （3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是_ 14、在探究牛頓第二定律實驗中，得到以下數(shù)據(jù)：物體質(zhì)量不變時，加速度a與物體所受合力F的對應(yīng)數(shù)據(jù)如表1；物體所受合力不變時，加速度a和物體質(zhì)量的倒數(shù)1/M的對應(yīng)數(shù)據(jù)如表2。表1 表2a(m·s2)1.02.04.06.08.1F（N）0.51.02.03.04.0a(m·s2)1.02.02.73.04.00.250.500.690.801.0（1）分別畫出a F

13、圖象和a1/M圖象。（2）由a F圖象得到的結(jié)論是 ；由a 1/M圖象得到的結(jié)論是 15、（）將打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示是打出的紙帶的一段當(dāng)電源頻率為50 Hz時，每隔0.1 s取一個計數(shù)點，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點，這段時間內(nèi)加速度的平均值是_(取兩位有效數(shù)字)若電源頻率高于50Hz，但計算仍按50Hz計算，其加速度數(shù)值將_ (填“偏大”、偏小或“相同”)（）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，除需要測出小車的質(zhì)量m外，還需要測量的物理量是_，用測得的量及加速度a表示的阻力的計算式為f=_16、某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面

14、上物體下有的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實驗室提供如下器材：（A）表面光滑的長木板（長度為L），（B）小車，（C）質(zhì)量為m的鉤碼若干個，（D）方木塊（備用于墊木板），（E）米尺，（F）秒表。（1）實驗過程：第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由公式a_求出a。某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如右表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間_（填“改變”或“不改變”），經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為_。第二步，在物體質(zhì)量不變時，探究加速度與傾角的關(guān)系。實驗中通過改變方

15、木塊墊放位置來調(diào)整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角a的正弦值sinah/L。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點作圖如下，請根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為_。（2）該實驗小組所采用的探究方法是_。17、某同學(xué)在做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗時，打點計時器所用電源的頻率是50Hz，在實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，他把某一點記作，再選依次相鄰的6個點作為測量點，分別標(biāo)以A、B、C、D、E和F，如下圖所示t/(×10-2 s)21.

16、001.101.201.301.401.501.604681012ov/(m·s-1)如果測得C、D兩點相距2.70cm，D、E兩點相距2.90cm，則在打D點時小車的速度是 該同學(xué)分別算出打各點時小車的速度，然后根據(jù)數(shù)據(jù)在vt坐標(biāo)系中秒點(如圖所示)，由此可求得小車的加速度a ms2(2)通過對加速度的分析，我們知道，影響物體加速度的因素是它受到的力及它的質(zhì)量為了探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系，簡要說明設(shè)計實驗時如何應(yīng)用控制變量法: 為了研究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)進(jìn)行了以下實驗：把兩輛相同的小車并排放在光滑水平長木板上，用不同的水平拉力F1、F2牽引兩輛小車，讓它們同時由靜止開始

17、做勻加速直線運動，一段時間后通過拴在兩小車后的細(xì)線使小車同時停止運動，測量出小車的運動位移S1、S2.該同學(xué)認(rèn)為這樣就可以找出加速度與力的關(guān)系你認(rèn)為該同學(xué)的想法是否正確?請說明理由 _ _ _18、為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置（如圖所示）。實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。（1）往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車 （選填“之前”或“之后”）接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點。（2）從紙帶上選取若干計數(shù)點進(jìn)行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表

18、：請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖像。（3）通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據(jù)v-t圖象簡要闡述理由。19、(1)某同學(xué)通過以下步驟測出了從一定高度落下的排球?qū)Φ孛娴臎_擊力：將一張白紙鋪在水平地面上，把排球在水里弄濕，然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下，并在白紙上留下球的水印。再將印有水印的白紙鋪在臺秤上，將球放在紙上的水印中心，緩慢地向下壓球，使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印，記下此時臺秤的示數(shù)即為沖擊力的最大值。下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與該同學(xué)的方法相同的是( )A建立“合力與分力”的概念 B建立“點電

19、荷”的概念C建立“瞬時速度”的概念 D研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系(2)在“探究”加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，采用如圖A所示的實驗裝置，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的紙 帶由打點計時器打出的點計算出當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，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_的圖象如圖B所示為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的aF圖象，說明實驗存在的問題是 乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖象如圖C所示，兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同_ 20、在驗證牛頓第二定律的實驗中，用改變砂的質(zhì)量的辦法來改變對小車的作用力F，用打點計時器測出小車的加速度a，得出若干組F和a的數(shù)據(jù)。然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖所示的a-F圖線，發(fā)現(xiàn)圖線既不過原點，又不是直線，原因是 A沒有平衡摩擦力，且小車質(zhì)量較大 B平衡摩擦力時，所墊木板太高，且砂和小桶的質(zhì)量較大 C平衡摩擦力時，所墊木板太低，且砂和小桶的質(zhì)量較大 D平衡摩擦力時，所墊木板太高，且小車質(zhì)量較大21、在做驗證牛頓第二定