14.探究牛顿第二定律时.一个同学设计了如下实验:将两个相同的小车放在光滑的水平板上.前端各系一条细绳.绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘.盘中放砝码.(盘与砝码的总质量远小于小车的质量)两小车后端各系一条细绳.一起被一个夹子夹着.开始小车静止.打开夹子.两小车同时开始运动.关上夹子.两小车同时停下来.用刻度尺测出两小车的位移.用天平测出质量.得到如下数据: 从表中的数据.根据 可知:加速度与力的关系是 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

探究牛顿第二定律时,一个同学设计了如下实验:将两个相同的小车放在光滑的水平板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中放砝码。(盘与砝码的总质量远小于小车的质量)两小车后端各系一条细绳,一起被一个夹子夹着,开始小车静止。打开夹子,两小车同时开始运动,关上夹子,两小车同时停下来。用刻度尺测出两小车的位移,用天平测出质量。得到如下数据:
       
从表中的数据,根据___________________,可知:加速度与力的关系是___________________。

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(1)某同学在探究牛顿第二定律的实验中,在物体受外力不变时,改变物体的质量,得到数据如表所示.
实验次数物体质量m(kg)物体的加速度(m/s2物体质量的倒数1/m(1/kg)
10.200.785.00
20.400.382.50
30.600.251.67
40.800.201.25
51.000.161.00
①从表中的数据你可得出的结论为
 
; 
②物体受到的合力大约为
 
N.
(2)某同学从五楼的阳台处释放两个易拉罐,一个盛满水,一个是空的,他发现空易拉罐比盛满水的易拉罐晚落地一段时间,他想这一定是空气阻力引起的,于是他设计了一个测定空易拉罐所受空气阻力的实验.他先测出了易拉罐的质量m,又测出了一层楼的高度为h1,及五楼地板到阳台窗口的距离h2,他再请来另一同学在楼下用秒表测出空易拉罐从五楼阳台窗口到落地所用时间t.根据以上数据,计算空气阻力的表达式为:
 

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如图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列
 
的点.
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以小车和砝码的质量倒数
1
m
为横坐标,a为纵坐标,在坐标纸上作出a-
1
m
关系图线.
则a与
1
m
应成
 
关系(填“反比”或“正比”).
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车的质量(M)时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和(m)应满足的条件是
 

②设纸带上三个相邻计数点的间距分别为s1、s2和s3.a可用s1、s3和△t表示为a=
 
.如图为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出
s1=
 
 mm,s3=
 
 mm,由此求得加速度的大小a=
 
 m/s2
③在该探究实验中应用的科学方法是
 
(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”).

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(2012全国高考理综卷)图6为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.

(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点.

②按住小车,在小盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1s2,….求出与不同m相对应加速度a.

⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则m应成________关系(填“线性”或“非线性”).

(2)完成下列填空:

(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________________________________________________________________________.

(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1s2s3.a可用s1s3和Δt表示为a=________.图7为用米尺测量某一     纸带上的s1s3的情况,由图可读出s1=________mm,s3=________mm,由此求得加速度的大小 a=________m/s2.

(ⅲ)图8为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为________,小车的质量为________.

图6

图7

图8

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(I)某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题.

(1)如图甲,在保持M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制小车的质量不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系.
(2)在此实验中,该同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图乙,则小车的加速度为
0.95
0.95
m/s2,打B点时小车的动能为Ek=
0.50J
0.50J
,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=
0.51
0.51
J.(保留2位有效数字)(g=9.8m/s2
(3)在第(2)中绳的拉力对小车做功W和小车获得的动能EK不相等,请你举出导致不等的可能原因
摩擦没有能完全抵消或沙与沙桶的重力大于绳的拉力
摩擦没有能完全抵消或沙与沙桶的重力大于绳的拉力

(II)某同学要测定一节新干电池的电动势和内阻.考虑到电池的内阻太小,为便于测量    内阻利为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路设计时可加入一个定值电阻R0.除电池、开关和导线外,其它可供使用的实验器材有:
(a)电流表A1(量程0.6A)
(b)电流表A2(量程3A)
(c)电压表V1(量程3V)
(d)电压表V2(量程15V)
(e)定值电阻R1(阻值1Ω、额定功率5w)
(f)定值电阻R2(阻值10Ω,额定功率10W)
(g)滑动变阻器R3(阻值范围0-10Ω、额定电流2A)
(h)滑动变阻器R4(阻值范围0-100Ω、额定电流1A)
(1)请画出本实验测量电路图
(2)本实验电路中,电压表应选择
V1
V1
,电流表应选择
A1
A1
;R0应选择
R1
R1
,滑动变阻器应选择
R3
R3
.(均填对应的器材字母代号)

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