题目内容

牛顿第二定律的实验中，下列有关实际操作的说法正确的是 （　　）
A、实验中，当小车质量变化时，需重新平衡摩擦力B、实验中，应该始终保持小车和砝码的总质量远远大于沙和沙桶的总质量C、平衡摩擦力时，小桶应该用细线通过定滑轮系在小车上，但是小桶内不能装沙D、平衡摩擦力时，小车后面的纸带应当连接，因为运动过程中纸带要受阻力．
分析：在牛顿第二定律的实验中，使得砂和小桶的重力等于小车的合力，需平衡摩擦力，平衡摩擦力时，不挂砂和小桶，小车后面需连接纸带．因为小车做加速运动，桶和砂的重力不等于绳子的拉力，需保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量．
解答：解：A、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论是否改变小车的质量，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，故A错误．
B、对沙和沙桶：mg-F=ma；
对小车：F=Ma；
联立解得：F=
mg
1+
m
M
，
故只有小车和砝码的总质量远远大于沙和沙桶的总质量的情况下近似认为拉力等于mg．故B正确；
C、平衡摩擦力时，不需挂砂和小桶，但小车后面必须与纸带相连，因为运动过程中纸带受到阻力．故C错误，D正确；
故选：BD．
点评：我们要从实验原理入手，去记忆实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
练习册系列答案
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某同学在探究牛顿第二定律的实验中，在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示．
实验次数 物体质量m（kg） 物体的加速度a（m/s2） 物体质量的倒数1/m（1/kg）
1 0.20 0.78 5.00
2 0.40 0.38 2.50
3 0.60 0.25 1.67
4 0.80 0.20 1.25
5 1.00 0.16 1.00
（1）根据表中的数据，在图中所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出a-m图象和a-1/m图象．

（2）由a-m图象，你得出的结论为
在物体受合外力不变时，物体的质量越大，它的加速度越小
在物体受合外力不变时，物体的质量越大，它的加速度越小
；由a-1/m图象，你得出的结论为
在物体受合外力不变时，物体的加速度与质量的倒数成正比，即加速度与质量成反比．
在物体受合外力不变时，物体的加速度与质量的倒数成正比，即加速度与质量成反比．
．
（3）物体受到的合力大约为
0.15N
0.15N
．（结果保留两位有效数字）
（2009?江门二模）（1）如图所示，甲图中螺旋测微器的读数为
10.501
10.501
mm，乙图中游标卡尺的读数为
10.155
10.155
cm．

（2）学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图（甲）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）．
（一）同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：
①
将长木板一端垫起，让小车重力
沿斜面的分力平衡摩擦阻力
将长木板一端垫起，让小车重力
沿斜面的分力平衡摩擦阻力
；②
小车质量远大于沙桶的总质量
小车质量远大于沙桶的总质量
．
（二）如图乙所示是某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是
0.86
0.86
m/s，小车运动的加速度计算表达式为
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
，加速度的大小是
0.64
0.64
m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
（三）另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据：
F/N 0.196 0.294 0.392 0.490 0.588
a/m?s-2 0.25 0.58 0.90 1.20 1.53
①请在图丙所示的坐标中画出a-F的图线
②从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是
AB
AB
填字母序号）
A．实验没有平衡摩擦力
B．实验中平衡摩擦力时木板倾角过小
C．实验中平衡摩擦力时木板倾角过大
D．实验中小车质量发生变化．
在验证牛顿第二定律的实验中，打出如图所示的纸带，如果只测出图示数据，则小车运动的加速度是
0.55
0.55
m/s2．（所用交流电源频率为50Hz）
在“验证牛顿第二定律”的实验中，打出的纸带如图3-44（a）所示，相邻计数点间的时间间隔是t．

（1）测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4如图（a）所示，为使由实验数据计算的结果更精确一些，计算加速度平均值的公式应为a=
a=
(s3+s4)-(s1+s2)
4t2
a=
(s3+s4)-(s1+s2)
4t2
．
（2）在该实验中，为验证小车质量M不变时，a与M成正比，小车质量M、砂及砂桶的质量m分别选取下列四组值．
A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125g
B．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50g
C．M=200g，m分别为50g、70g、：100g、125g
D．M=200g，m分别为30g、40g、50g、60g
若其他操作都正确，那么在选用
B
B
组值测量时所画出的a一F图象较准确．
（3）有位同学通过测量，作出a-F图象，如图（b）所示．试分析：
①图象不通过原点的原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
．
②图象上部弯曲的原因是
未满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
未满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
．
精英家教网在验证牛顿第二定律的实验中，下列有关实际操作的说法正确的是（　　）
A、平衡摩擦力时，小桶应该用细线通过定滑轮系在小车上，但是小桶内不能装沙B、实验中，应该始终保持小车和砝码的总质量远远大于沙和沙桶的总质量C、实验中，若用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点若在一条直线上时，即可验证加速度与质量成反比D、平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力

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