在“验证牛顿运动定律的实验中.采用如图所示的实验装置．小车及车中砝码的质量用M表示.盘及盘中砝码的质量用m表示.小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出． (1)当M与m的大小关系满足时.才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力． (2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时.保持盘及盘中砝码的质量一定.改变小车及� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置．

小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

（1）当M与m的大小关系满足______________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力．

（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地归纳出加速度a与质量M的关系，应该作a与___________的图象．下图是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ，则小车运动的加速度a=_______m/s².

（3）保持小车和数字测力计的总质量一定，改变钩码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．请同学们根据测量数据描出的点作出a—F图象（图在答卷纸上），并根据测量数据作出的a-F图线，说明实验过程中可能存在的问题是_ ______．

（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？．

【答案】

（1）（2），0.39 （3）没有平衡摩擦力（4）M

【解析】

试题分析：（1）本实验装置中，M和m一起匀加速，绳子拉力，只有当才有。因为实验中都是以作为绳子拉力计算，一次。

（2）根据牛顿第二定律，控制力F不变，则有与M成反比，二者的图像为曲线，看不出来是不是反比关系，也可能与成反比。因此图像要画出直线才可以说明关系，所以我们选择与成正比。分析纸带两相邻计数点间有四个点未画出.则时间间隔为0.1s，根据，分析纸带找到得到。

（3）分析图像不过原点，当拉力F较小时，加速度为0，说明没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不够

（4）根据牛顿第二定律，a—F图象的斜率即,乙和丙的斜率不同说明M不同。

考点：探究牛顿第二定律

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相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

（2007?广东）在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连．开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50Hz．图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示．

（1）根据所+提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s²（计算结果保留两位有效数字）．
（2）打a段纸带时，小车的加速度大小是2.5m/s²，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的

D₄D₅

两点之间．
（3）若g取10m/s²，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M之比为m：M=

1：1

．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

实验题
在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置．
小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足

M远大于m

时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与

的图象．
（3）如图2所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是

没有平衡摩擦力或平衡时角度过小．

．
（4）某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

a/（m?s^-2）

0.11

0.19

0.29

0.40

0.51

请根据表中的数据在坐标纸中作出a-F图象（图3）；
（5）图象的斜率的物理意义是

小车的总质量的倒数

；
（6）在“探究两个共点力的合成”实验中，某小组做实验时得出如图4所示的图（O为橡皮条与细绳套的结点）．图中

是F₁与F₂合力的实验值，为使橡皮筋沿竖直方向伸长，那么互成角度的两弹簧秤所施的力F1和F2必须

．
A．等大 B．互相垂直 C．水平分力，等大反向 D．竖直分力等大
（7）做匀变速直线运动的小车带动纸带通过电火花计时器，打出的部分计数点如图5所示．每相邻两点间还有四点未画出来，电火花计时器使用的是220V、T=0.02s的交流电，求：电火花计时器打第2个计数点时，小车的速度v₂=

0.49

m/s，小车的加速度a=

0.88

m/s²．（结果保留两位有效数字）

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科目：高中物理 来源： 题型：

现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：
一倾角可以调节的长斜面（如图1所示）小车、计时器一个、米尺．
（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A₁从静止开始下滑至斜面底端A₂，记下所用的时间t；
②用米尺测量A₁与A₂之间的距离x，则小车的加速度a=

；
③用米尺测量A₁相对于A₂的高度h．设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F=

mgh

；
④改变

改变斜面的倾角或斜面高h

，重复上述测量；
⑤以h为横坐标，

为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
（2）在“验证牛顿运动定律”的实验中，实验装置如图2中的甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析：
①A图线不通过坐标原点的原因是

没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

；
②A图线上部弯曲的原因是

未满足钩码质量远小于小车质量

．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（1）如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计．第一次沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将该位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录为F1、F2，并用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，分别将其与O点连接，表示两力的方向．第二次用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向．