力學實驗3--驗證牛二

1、力學實驗三一、探究加速度與力、質量的關系3。1.5驗證牛頓第二定律（石景山一模）21. （1） （9分）某組同學設計了 “探究加速度 a與物體所受合力 F及質量m的關系”實驗。 圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶，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等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得。圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為-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。（結果保留二位有效數(shù)字）在“探究加速度a與質量m的關系

2、”時，保持細砂和小桶質量不變，改變小車質量m，分別記錄小車加速度a與其質量m的數(shù)據(jù)。在分析處理數(shù)據(jù)時，該組同學產生分歧：甲同學認為應該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)a與其質量作出小車加速度a與其質量m的圖象。乙同學認為應該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度1倒數(shù) 丄的圖象。兩位同學都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如下圖m所示）。你認為同學 （填 “甲”、“乙”）的方案更合理。請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖象。在“探究加速度a與合力F的關系”時，保持小車的質量不變， 改變小 桶中細砂的質量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（C）,該圖線不通過坐標原點，試

3、分析圖線不通過坐標原點的原因 答：.3。2（3分） 乙（2分） 如圖（2分） 實驗前未平衡摩擦力（2分）乙同學方案7、在探究加速度與力、質量的關系實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用 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上的點計算出。（1） 當M與m的大小關系滿足 時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力。（2）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度， 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與質量M的關系，應該做a與的圖象。（3） 如下圖（a）

4、，甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a F圖線,說明實驗存在的問題是 a F圖線如下圖（b） 所示,兩個同學做實驗時的（4）乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的哪一個物理量取值不同？ 8 某學習小組的同學在用打點計時器探究物體的加速度與物體的質量之間的關系實驗中，不改變拉力改編物體的質量，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，但對應該組已打出4個打了紙帶，如圖7所示（長度單位：cm）,圖中各點為每5個打點選出的計數(shù)點（兩計數(shù)點間還有點未標出）數(shù)點后保留兩位數(shù)）(2實驗次數(shù)123456小車質量（g）2003004005006001000小車加速度（m / s2）2。001.33

5、0。790.670.40小車質量倒數(shù)（kg 1）5.003.332。502.001。671。00（1）請由紙帶上的數(shù)據(jù)，計算出缺少的加）請建立合適的速度值并填入表中（小坐標，(3）由圖像得出的結論是:15,01*（單位山）圖甲將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點描在坐標紙上，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長木板與水平桌面間夾角過?。?）兩小車及車上的砝碼的總質量不同8。（ 1）0.99（2 ）如圖所示（應畫加速度與質量倒數(shù)的關系圖像），（3）在拉力一定時，物體的加速度與質量成反比跟蹤訓練 （2010 山東理綜）某同學設計了如圖所示的裝置來探

6、 究加速度與力的關系.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并測出間距 d.開始時將木板置于 MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，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動到(1)木板的加速度可以用 (一種即可)Fo,以此表示滑動摩擦力的大小.再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中F1,然后釋放木PQ處的時間t。d、t表示為 a=;為了減小測量加速度的偶然誤差可以米用的方法疋(2)改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù) Fi的關系下

7、列圖像能表示該同學實驗結(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)果的是碼點是.a. 可以改變滑動摩擦力的大小b. 可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)c. 可以比較精確地測出摩擦力的大小d. 可以獲得更大的加速度以提高實驗精度 誘思啟導(1) 該實驗研究對象是木板，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系的實驗，意在考查考生對新穎實驗情景的把握和理解，也考查了考生的實驗能力、分析能力和綜合運用所學知識的能力.(1)由d =錯誤！at2得a =錯誤！。(2 )由牛頓第二定律可得F1 F0= ma,解得a= F1/m FO/m，此實驗要求水的質量必須遠遠小于木板質量 ，當?shù)V泉水瓶中 水的質量逐漸增大到一定量后，圖象將向下彎曲，所以能夠表