“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)思路:①保持小車(chē)質(zhì)量不變,改變細(xì)線對(duì)小車(chē)的______測(cè)出小車(chē)的______,驗(yàn)證______和______是否成正比;②保持細(xì)線對(duì)小車(chē)的牽引力不變,改變小車(chē)的______,測(cè)出小車(chē)______,驗(yàn)證______是否與______成反比.
(2)①如左下圖所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,在圖示狀態(tài)下,開(kāi)始做實(shí)驗(yàn),該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是:(至少三項(xiàng))______.

②根據(jù)牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)做出的a-F圖線應(yīng)如右上圖中圖線1所示,有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)作出圖線如右上圖中的圖線2所示,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不符合實(shí)驗(yàn)要求的操作是______,有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)作出的圖線如右上圖中的圖線3所示,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不符合實(shí)驗(yàn)要求的操作是______和______.

解:(1)該實(shí)驗(yàn)是采用控制變量法研究,
實(shí)驗(yàn)思路:①保持小車(chē)質(zhì)量不變,改變細(xì)線對(duì)小車(chē)的牽引力測(cè)出小車(chē)的加速度,驗(yàn)證力和加速度是否成正比;
②保持細(xì)線對(duì)小車(chē)的牽引力不變,改變小車(chē)的質(zhì)量,測(cè)出小車(chē)加速度,驗(yàn)證 加速度是否與質(zhì)量成反比.
(2)①安裝儀器時(shí)我們需要注意:①平衡摩擦力,將木板一端墊高;②細(xì)線與木板平行,保證拉力在小車(chē)前進(jìn)的方向上;③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用交流電源;④釋放小車(chē)時(shí)應(yīng)讓小車(chē)從靠近計(jì)時(shí)器處釋放,在紙帶上打上盡量多的點(diǎn);
故錯(cuò)誤之處有:①應(yīng)將電池改為交流電;②沒(méi)有平衡摩擦力;③小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器端;④左端連接的細(xì)線應(yīng)與木板平行
②根據(jù)牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)做出的a-F圖線應(yīng)如右上圖中圖線1所示,有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)作出圖線如右上圖中的圖線2所示,圖線2表明在小車(chē)的拉力為0時(shí),小車(chē)的加速度大于0,說(shuō)明合外力大于0,說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)渡,即把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了.
其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不符合實(shí)驗(yàn)要求的操作是平衡摩擦力時(shí)木板墊得過(guò)高,
有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)作出的圖線如右上圖中的圖線3所示,圖線3說(shuō)明在拉力大于0時(shí),物體的加速度為0,說(shuō)明合外力為0,即繩子的拉力被摩擦力平衡了,即沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是沒(méi)有將長(zhǎng)木板的末端抬高或抬高不夠.該實(shí)驗(yàn)中當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量時(shí),才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力大小等于砝碼盤(pán)和砝碼的總重力大小,隨著F的增大,即隨著鉤碼質(zhì)量增大,逐漸的鉤碼質(zhì)量不再比小車(chē)質(zhì)量小的多,因此會(huì)出現(xiàn)較大誤差,圖象會(huì)產(chǎn)生偏折現(xiàn)象.
其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不符合實(shí)驗(yàn)要求的操作是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力和 實(shí)驗(yàn)中未滿(mǎn)足m<<M的條件.
故答案為:(1)①牽引力、加速度,力、加速度.②質(zhì)量、加速度,加速度、質(zhì)量.
(2)①應(yīng)將電池改為交流電;②沒(méi)有平衡摩擦力;③小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器端;④左端連接的細(xì)線應(yīng)與木板平行
②平衡摩擦力時(shí)木板墊得過(guò)高(或傾角過(guò)大);未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力(或傾角過(guò)。; 實(shí)驗(yàn)中未滿(mǎn)足m<<M的條件
分析:解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng).
點(diǎn)評(píng):只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目,而實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān),故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)某學(xué)生做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)在平衡摩擦力時(shí),把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高,使得傾角偏大.他所得到的a-F關(guān)系可用下列哪根圖線表示?圖中a是小車(chē)的加速度,F(xiàn)是細(xì)線作用于小車(chē)的拉力.
C
C


(2)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,以下做法正確的是
B
B

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將小盤(pán)用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B.每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開(kāi)小車(chē),再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.求小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),可用天平測(cè)出小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量(M′和m′)以及小車(chē)質(zhì)量M,直接用公式a=
M′+m′M
g求出.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

下列是某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作情況和分析,其中正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

有下面三個(gè)高中物理課本力學(xué)實(shí)驗(yàn):A.驗(yàn)證牛頓第二定律;B.探究合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系;C.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.在這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中:(選填前面的字母)
①需要平衡摩擦力的是
A、B
A、B

②需要使用天平測(cè)量物體質(zhì)量的是
A、B
A、B

③需要使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的是
A、B、C
A、B、C

④需要求物體通過(guò)某點(diǎn)瞬時(shí)速度的是
B、C
B、C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?懷化二模)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,所用交流電源頻率為50Hz,沙桶通過(guò)細(xì)繩拉住小車(chē),使小車(chē)在木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),某次實(shí)驗(yàn)中打出一條紙帶,取下一段紙帶研究,如圖(a)所示,設(shè)0點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)的起點(diǎn),每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)間的距離x1=
3
3
cm,計(jì)算此小車(chē)的加速度大小a=
3
3
m/s2;圖(b)中圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是
沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠
沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律.
(1)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的a-F圖象,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩擦力時(shí)
 
.圖中a0表示的是
 
時(shí)小車(chē)的加速度.
(2)某同學(xué)得到如圖(c)所示的紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn).△s=sDG-sAD=
 
cm.由此可算出小車(chē)的加速度a=
 
m/s2(保留兩位有效數(shù)字).
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