高三物理一輪復(fù)習(xí)實驗四驗證牛頓第二定律

1、實驗四：驗證牛頓第二定律）班 姓名:iO打點計時器S-電源，導(dǎo)線兩實驗?zāi)康尿炞C牛頓第二定律。實驗原理控制變量法1 .保持小車質(zhì)量不變，改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量，從而改變細線對小車的牽引 力，驗證加速度是否與外力成正比。2 .保持小桶和砂的質(zhì)量不變，在小車上加減祛碼，改變小車的質(zhì)量， 驗證加速度是否與質(zhì)量成反比。實驗器材小車，祛碼，小桶，砂，細線，附有定滑輪的長木板，墊木，打點計時器,根，紙帶，注意事項1 .砂和小桶的總質(zhì)量要小車和祛碼的總質(zhì)量的，這樣才有2.在平衡摩擦力時，必須將木板無滑輪的一端稍微墊高一些，滑輪的一端（要F拉/不要）O懸掛小桶，但小車（要/不要） 的點的間隔是連著紙帶且接通電源。用

2、手輕輕地給小車一個初速度，如果在紙帶上打出,表明阻力跟重力的一分力平衡，這樣才有3 .作圖時應(yīng)該使所作的 通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線 的兩側(cè)，但如遇個別特別偏離的點可舍去。典型練習(xí)1、某同學(xué)設(shè)計了一個 探究加速度a與物體 所受合力F及質(zhì)量m 關(guān)系的實驗，圖（a） 為實驗裝置簡圖。（交 流電的頻率為50Hz）（1）圖（b）為某砂桶源插頭電火花計時器小址帶1近帶運動方向6.19 &704*7.217.72單位:cm次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 （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1加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的 1,數(shù)據(jù)如

3、下表：mm/s2。（保留二位有效數(shù)字）實驗次數(shù)12345678小車加速度 a/m s; 21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67工”。/kg m4.003.453.032.502.001.411.000.60, Rnrs*'1請在萬格坐標紙中回出 a-圖線，并從圖線求出小車加速度m,1、，一數(shù)上之間的關(guān)系式是m（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因04、某同學(xué)設(shè)計了一個“探究加速 度與

4、物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān) 系”實驗.如圖a為實驗裝置簡圖， A為小車，B為電火花計時器，C 為裝有祛碼的小桶，D為一端帶有 定滑輪的長方形木板，實驗中認為 細繩對小車拉力F等于祛碼和小桶 的總重量，小車運動加速度a可用 紙帶上點求得。(1)圖(b)為某次實驗得到的 紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加 速度大小為 m/s2。保留二位有效數(shù)字)A ：B；C,D. 產(chǎn)I.I*jd*mI6.16.77.27.7 單位圖（b）圖(c)2、現(xiàn)要驗證“當(dāng)合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量成反比”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、天平、祛碼、鉤碼若干。實驗

5、步驟如下(不考慮摩擦力 的影響)，在空格中填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖帧?1)用天平測出小車的質(zhì)量 m(2)讓小車自斜面上方一固定點A從靜止開始下滑到斜面底端 A,記下所用的時間to(3)用米尺測量 A與A2之間的距離s。則小車的加速度 a =。(用s、t表示)(4)用米尺測量 A相對于A2的高度ho則小車所受的合外力 F=。(用n g、 h、s表示)(5)在小車中加鉤碼，用天平測出此時小車與鉤碼的總質(zhì)量3同時改變h,使m與h的乘積不變。測出小車從 A靜止開始下滑到斜面底端 A所需的時間t。請說出總質(zhì)量與高度的乘積不變的原因m,分別得到小車加(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持祛碼和小桶質(zhì)量不變

6、，改變小車質(zhì)量速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表:次 數(shù)123456789小車加速度a/m s (6)多次測量m和t,以m為橫坐標，t為縱坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條線，則可驗證“當(dāng)合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一規(guī)律。3、在驗證牛頓第二定律的實3中得到的兩條曲線如圖1-7所示.左圖的直線不過原點是由于 右圖的直線發(fā)生彎曲是由于造成的。1.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系，請在圖c方格坐標紙 中選擇恰當(dāng)物理量建立

7、坐標系， 并作出圖線.(如有需要，可利用上表中空格) (3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中祛碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖d,該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因。答：。解答：1 （1） a=3.2m/s2 （3 分），廣i 1 , , 2、（2）如圖所不，a =（m/s ） 2m（作圖3分，衛(wèi)論2分）（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分（2分）mgh為了使各次測量中，小車所受的合外力不變;（2分）s ； （2分）過原點的直線 （2分）3 .摩擦力平衡得不夠；跟所掛鉤碼相比小車的質(zhì)量過小4 . （1） 3.2m/s

8、2 （3 分）（2）見右圖（作成 am圖像不給分，4分）（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分（3分）實驗四：驗證牛頓第二定律高三（）班 姓名：實驗?zāi)康尿炞C牛頓第二定律。M打點濘時器實驗原理控制變量法1 .保持小車質(zhì)量不變，改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量，從而改變細線對小車的牽引 力，驗證加速度是否與外力成正比。2 .保持小桶和砂的質(zhì)量不變，在小車上加減祛碼，改變小車的質(zhì)量， 驗證加速度是否與質(zhì)量成反比。實驗器材小車，祛碼，小桶，砂，細線，附有定滑輪的長木板，墊木，打點計時器，低壓交流電源，導(dǎo)線兩根, 紙帶，托盤天平及祛碼，米尺等。注意事項1 .砂和小桶的總質(zhì)量要遠小王小軍和祛碼的總質(zhì)量的，這樣才有F

9、拉2 mg。2 .在平衡摩擦力時，必須將木板無滑輪的一端稍微墊高一些，滑輪的一端不要懸桂小桶,但小車應(yīng)連 置紙帶且接通電源。用手輕輕地給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的，表明阻力跟 重力的一分力平衡，這樣才有 F合二F拉2 mg。3 .作圖時應(yīng)該使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側(cè),但如遇個別特別偏離的點可舍去。典型練習(xí)1、某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度 a與物體所受合力 F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交 流電的頻率為50Hz）(1)圖(b)為某 次實驗得到的紙帶， 根據(jù)紙帶可求出小車 的加速度大小為 m/s2。(保留二位

10、有效 數(shù)字)砂桶(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1加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的 1,數(shù)據(jù)如下表：m實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m s; 21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.671A一/kg m4.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標紙中畫出 a 1圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒m近帶運動方向d/ni-s'3,1、，一數(shù)1之間的關(guān)系式是。m(3)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度

11、a隨合力F的變化圖線如圖(c)所示。該圖線不通過原點，其主要原因2、現(xiàn)要驗證“當(dāng)合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量成反比”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、天平、祛碼、鉤碼若干。實驗步驟如下(不考慮摩擦力 的影響)，在空格中填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖帧?1)用天平測出小車的質(zhì)量 m(2)讓小車自斜面上方一固定點A從靜止開始下滑到斜面底端 A,記下所用的時間to(3)用米尺測量 A與A2之間的距離s。則小車的加速度 a =。(4)用米尺測量 A相對于A2的高度ho則小車所受的合外力 F=_(5)在小車中加鉤碼，用天平測出此時小車與鉤碼的總質(zhì)量由

12、同時改變h,使m與h的乘積不變。測出小車從 A靜止開始下滑到斜 面底端 A所需的時間t。請說出總質(zhì)量與高度的乘積不變的原因(6)多次測量m和t,以m為橫坐標，t2為縱坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條線，則可驗證“當(dāng)合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一規(guī)律。3、在驗證牛頓第二定律的實驗中得 到的兩條曲線如圖1-7所示.左圖的 直線不過原點是由于_右圖的直 線發(fā)生彎曲是由于電插受圖(a)4、某同學(xué)設(shè)計了一個“探究加速 度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)圖(c)造成的. AB .： * I-6.16.77.27.7 單圖(b)系”實驗.如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，

13、C為裝有祛碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力 F等于祛碼和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上點求 得.（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2.（保留二位有效 數(shù)字）m,分別得到小車加（2）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持祛碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表:次 數(shù)123456789小車加速度a/m s 21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系，請在圖c方格坐標紙 中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標系，并作出圖線.（如有需要，可利用上表中空格）（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中祛碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖d,該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因.答：.解答：1 （1） a=3.2m/s2 （3 分）12(2