题目内容

在做“验证牛顿第二定律”的实验时,计算出各纸带的加速度后,将测得的反映加速度a和力F关系的有关资料记录在表1中,将测得的反应加速度a和质量M关系的有关资料记录想表2中
表一
a/(m.s-2 1.98 4.06 5.95 8.12
F/N 1.00 2.00 3.00 4.00
表二
a/(m.s-2 2.04 2.66 3.23 3.98
1/M/(kg-1 0.50 0.67 0.80 1.00
(1)根据表中所列数据,分别画出a-F 图象和a-1/M图象

(2)由a-F 图象可知,M=
0.50kg
0.50kg

(3)由a-1/M图象可知,F=
4N
4N
分析:根据描点法作出a-F图象和 a--
1
M
图象;
a--F图象的斜率表示研究对象质量M的倒数;
 a--
1
M
图象的斜率表示研究对象所受的合外力F.
解答:解:(1)根据表中所列数据,用描点法分别画出a-F图象和 a--
1
M
图象如图:

(2)根据牛顿第二定律a=
F
M
,结合数学知识知a--F图象的斜率表示研究对象质量M的倒数,由a-F图象可知,k=2,则M=0.50kg. 
(3)根据牛顿第二定律a=
F
M
,结合数学知识知a--
1
M
图象的斜率表示研究对象的合外力F,由a--
1
M
图象可知,k=4,则F=4N.
故答案为:(1)如图(2)0.50kg(3)4N.
点评:验证牛顿第二定律的实验我们采用的是控制变量法,一定要明确怎样控制变量,以及数据处理时用作图法得出a与F和
1
M
的线性关系.
练习册系列答案
相关题目
实验填空题

(1)在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图1所示)下列说法中正确的是
BD
BD

A.平衡运动系统的摩擦力时,应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上
B.连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
C.当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力
D.小车应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
(2)用图2所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
(a) 电流表(量程0.6A、3A);             
(b) 电压表(量程3V、15V)
(c) 定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)    
(d) 定值电阻(阻值100Ω,额定功率200W)
(e) 滑动变阻器(阴值范围0--10Ω、额定电流2A)
(f) 滑动变阻器(阻值范围0--100Ω、额定电流1A)
那么
①要正确完成实验,电压表的量程应选择
3
3
V,电流表的量程应选择
0.6
0.6
A; R0应选择
1
1
Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是
0-10
0-10
Ω的滑动变阻器.
②误差分析:电动势的测量值E
真实值E;内阻的测量值r
真实值r(选填>、<或=)
③根据实验记录的数据画出的U-I图线如图3所示,从图线可得出干电池的电动势为
1.5
1.5
V,待测干电池的内电阻为
1.0
1.0
Ω.
(1)①在“验证力的平行四边形定则”实验中需要将橡皮条的一端固定在水平木板上另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图1所示)实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,以下几项中必须注意的是
C
C

A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
②某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度X,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度X的关系图线如图2所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该该弹簧的劲度系数为
20
20
N/m
(2)在做验证牛顿第二定律的实验时,回答下列问题:
(如有计算,结果保留二位有效数字)
①打点计时器应接
交流
交流
(填交流或直流)电源.
②试验中,(如甲图)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来将长木板的一端垫起适当的高度,让小车一头连着纸带一头连着沙桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.请指出此步骤的错漏
应该撤去沙桶
应该撤去沙桶

③如图乙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度大小
0.50
0.50
m/S2
④在验证当小车的质量一定其加速度与合外力F的关系时,根据实验数据作出了如图丙所示的a-F图象,则小车和砧码的总质量M为
1.0kg
1.0kg
,其图象不过原点的原因是
平衡摩擦力时斜面的倾角太小或者平衡摩擦力不够;
平衡摩擦力时斜面的倾角太小或者平衡摩擦力不够;

 (18分)(1)①在“验证力的平行四边形定则”实验中需要将橡皮条的一端固定在水平木板上另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图甲所示)实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,以下几项中必须注意的是

A.两根细绳必须等长

B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

②某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度X,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度X的关系图线如图乙所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该该弹簧的劲度系数为___N/m

(2)在做验证牛顿第二定律的实验时,回答下列问题:(如有计算,结果保留二位有效数字)

①打点计时器应接____(填交流或直流)电源。

②试验中,(如甲图)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来将长木板的一端垫起适当的高度,让小车一头连着纸带一头连着沙桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。请指出此步骤的错漏_____;

③如图乙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小___m/S2

④在验证当小车的质量一定其加速度与合外力F的关系时,根据实验数据作出了如图丙所示的a  F图象,则小车和砧码的总质量M为_________,其图像不过原点的原因是______。

 

实验填空题

(1)在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图1所示)下列说法中正确的是   
A.平衡运动系统的摩擦力时,应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上
B.连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
C.当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力
D.小车应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
(2)用图2所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
(a) 电流表(量程0.6A、3A);             
(b) 电压表(量程3V、15V)
(c) 定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)    
(d) 定值电阻(阻值100Ω,额定功率200W)
(e) 滑动变阻器(阴值范围0--10Ω、额定电流2A)
(f) 滑动变阻器(阻值范围0--100Ω、额定电流1A)
那么
①要正确完成实验,电压表的量程应选择    V,电流表的量程应选择    A; R应选择    Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是    Ω的滑动变阻器.
②误差分析:电动势的测量值E    真实值E;内阻的测量值r    真实值r(选填>、<或=)
③根据实验记录的数据画出的U-I图线如图3所示,从图线可得出干电池的电动势为    V,待测干电池的内电阻为    Ω.

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