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文檔簡介
驗證牛頓第二定律
實驗原理
實驗步驟
注意事項065.
08年南京一中第三次模擬10(2)027.
鹽城市07/08學年度第一次調(diào)研考試10049.
西安市重點中學2008屆4月份理綜試題14037.
2008屆南通市第一次調(diào)研考試10038.
08年廣東佛山市教學質(zhì)量檢測(一)16驗證牛頓第二定律實驗原理:實驗目的:驗證牛頓第二定律。1.如圖所示裝置,保持小車質(zhì)量M不變,改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量m,從而改變細線對小車的牽引力F(當m<<M時,F(xiàn)=mg近似成立),測出小車的對應加速度a,由多組a、F數(shù)據(jù)作出加速度和力的關(guān)系a-F圖線,驗證加速度是否與外力成正比。mM打點計時器紙帶2.保持小桶和砂的質(zhì)量不變,在小車上加減砝碼,改變小車的質(zhì)量M,測出小車的對應加速度a,由多組a、M數(shù)據(jù)作出加速度和質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系a-M-1圖線,驗證加速度是否與質(zhì)量成反比。實驗器材:小車,砝碼,小桶,砂,細線,附有定滑輪的長木板,墊塊,打點計時器,低壓交流電源,導線兩根,紙帶,托盤天平及砝碼,米尺。實驗步驟:1.用調(diào)整好的天平測出小車和小桶的質(zhì)量M和m,把數(shù)據(jù)記錄下來。2.按如圖裝置把實驗器材安裝好,只是不把掛小桶用的細線系在小車上,即不給小車加牽引力。3.平衡摩擦力:在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊塊,反復移動墊塊的位置,直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài)(可以從紙帶上打的點是否均勻來判斷)。4.在小車上加放砝碼,小桶里放入適量的砂,把砝碼和砂的質(zhì)量M'和m'記錄下來。把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶,接通電源,放開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點,取下紙帶,在紙帶上寫上編號.5.保持小車的質(zhì)量不變,改變砂的質(zhì)量(要用天平稱量),按步驟4再做5次實驗。
6.算出每條紙帶對應的加速度的值。7.用縱坐標表示加速度a,橫坐標表示作用力F,即砂和桶的總重力(m+m')g,根據(jù)實驗結(jié)果在坐標平面上描出相應的點,作圖線。若圖線為一條過原點的直線,就證明了研究對象質(zhì)量不變時其加速度與它所受作用力成正比。8.保持砂和小桶的質(zhì)量不變,在小車上加放砝碼,重復上面的實驗,并做好記錄,求出相應的加速度,用縱坐標表示加速度a,橫坐標表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),在坐標平面上根據(jù)實驗結(jié)果描出相應的點并作圖線,若圖線為一條過原點的直線,就證明了研究對象所受作用力不變時其加速度與它的質(zhì)量成反比。注意事項:1.砂和小桶的總質(zhì)量不要超過小車和砝碼的總質(zhì)量的1/10,為什么?2.在平衡摩擦力時,不要懸掛小桶,但小車應連著紙帶且接通電源。用手給小車一個初速度,如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的,表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。3.作圖時應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。065.08年南京一中第三次模擬10(2)10.(2)(4分)某同學在“研究小車的加速度與外力關(guān)系”的探究實驗中,使用了光電門。他將光電門固定在軌道上的某點B,用不同重力的物體拉小車,但每次小車從同一位置A由靜止釋放,測出對應不同外力時小車上遮光板通過光電門的時間△t,然后經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,得出F反比于△t2。則他就得出物體的加速度正比于外力的結(jié)論。請簡要說明該同學這樣做的理由。重物小車光電門BA遮光板解答:若F反比于△t-2,則加速度a正比于外力F
。027.鹽城市07/08學年度第一次調(diào)研考試1010.在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中:(1)某小組的幾位同學在討論制定實驗方案時分別提出以下幾點意見,你認為不正確的是()A.實驗中一定要測出加速度的具體數(shù)值B.實驗中也可不測加速度的具體數(shù)值,只要測出不同情況下加速度的比值就行了C.若要驗證“加速度與力的平方成正比”這一猜想,在作圖線時最好以F2為橫坐標D.不管是在探究加速度與力的關(guān)系時還是在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,所要測量的物理量都是3個AD(2)實驗裝置如圖所示,實驗中使小車做勻加速運動的力與小盤和砝碼重力相等的條件是:
.(3)在探究加速度與力的關(guān)系時,要保持
不變。小盤與砝碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(或加速度很小)小車的質(zhì)量(只填“質(zhì)量”不給分)049.西安市重點中學2008屆4月份理綜試題14
14、(10分)某同學設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。(保留二位有效數(shù)字)電火花計時器小車紙帶重物電源插頭圖(a)單位:(cm)6.196.707.217.72v圖(b)3.2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/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60(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及對應的,數(shù)據(jù)如下表:請在方格坐標紙中畫出圖線,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
。1.02.03.04.00.501.001.502.000a/m?s-1(2)圖線如圖所示,(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,該同學根據(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,其主要原因是
。0圖caF實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分題目037.2008屆南通市第一次調(diào)研考試1010.(10分)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中,某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車前端系上細線,細線跨過滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細線連到控制裝置上,實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動,然后同時停止。(1)在安裝實驗裝置時,應調(diào)整滑輪的高度,使
;在實驗時,為減小系統(tǒng)誤差,應使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量
小車的質(zhì)量(選填“遠大于”、“遠小于”、“等于”)。小車Ⅱ小車Ⅰ細線滑輪砝碼盤和砝碼圖甲控制裝置細線與軌道平行(或水平)遠小于(3)實驗中獲得數(shù)據(jù)如下表所示:實驗次數(shù)小車拉力F/N位移s/cm1Ⅰ0.1Ⅱ0.246.512Ⅰ0.229.04Ⅱ0.343.633Ⅰ0.341.16Ⅱ0.444.804Ⅰ0.436.43Ⅱ0.545.56小車Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量m均為200g(2)本實驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小,能這樣比較,是因為
。兩小車從靜止開始作勻加速直線運動,且兩小車的運動時間相等見下頁在第1次實驗中小車Ⅰ從圖乙中的A點運動到B點,請將測量結(jié)果填到表中空格處()。通過分析,可知表中第
次實驗數(shù)據(jù)存在明顯錯誤,應舍棄。圖乙cm24232201AB23.36±0.023題目038.08年廣東佛山市教學質(zhì)量檢測(一)16
16.(16分)實驗室給同學們提供了如下實驗器材:滑輪小車、小木塊、長木板、秒表、砝碼、彈簧秤、直尺,要求同學們用它們來粗略驗證牛頓第二定律。(1)(4分)實驗中因涉及的物理量較多,須采用控制變量的方法來完成該實驗,即:先保持
不變,驗證物體
越小加速度越大;再保持
不變,驗證物體
越大,加速度越大。(2)(2分)某同學的做法是:將長木板的一端放在小木塊上構(gòu)成一斜面,用小木塊改變斜面的傾角,保持滑輪小車的質(zhì)量不變,讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放,用秒表記錄小車滑到斜面底端的時間。試回答下列問題:合外力質(zhì)量質(zhì)量所受合外力①改變斜面傾角的目的是:
;②用秒表記錄小車下滑相同距離(從斜面頂端到底端)所花的的時間,而不是記錄下滑相同時間所對應的下滑距離,這樣做的好處是:
.(3)(10分)如果要較準確地驗證牛頓第二定律,則需利用打點計時器來記錄滑輪小車的運動情況。某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個記數(shù)點(圖中每相鄰兩個記數(shù)點間還有4個打點計時器打下的點未畫出),打點計時器接的是50Hz的低壓交流電源。他將一把毫米刻度尺放在紙上,其零刻度和記數(shù)點O對齊.改變小車所受的合外力記錄更準確(或:更容易記錄,記錄誤差會更小,時間更容易記錄,位置很難記錄等)②(2分)由以上數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打A、B、C、D、E各點時物體的瞬時速度,其中打E點時的速度vE是
m/s(取三位有效數(shù)字).①(4分)下表是某同學從刻度尺上直接讀取數(shù)據(jù)的記錄表,其中最后兩欄他未完成,請你幫他完成。線段OA………數(shù)據(jù)(cm)…………012345678910cmABCDEFOOE7.00OF9.40②解:0.232±0.02題目③(4分)如某同學已求得A、B、C、D四點的瞬時速度分別為0.076m/s、0.119m/s、0.162m/s、0.204m/s。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)和你求得的E點速度在下面所給的坐標中,作出v-t圖象。要求標明坐標及其單位,坐標的標度值(即以多少小格為一個單位)大小要取得合適,使作圖和讀數(shù)方便,并盡量充分利用坐標紙。從圖象中求得物體的加速度a=
m/s2(取兩位有效數(shù)字).0.20.10.30.40.50.050.100.150.200.2500.42±0.04題目第2頁評分標準:(3)①(4分)若按表二填寫且讀數(shù)正確的得3分,即讀數(shù)不從O
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