题目内容

在”验证牛顿运动定律”的实验中，以下做法错误的是（　　）
A、平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上B、每次改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力C、实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D、在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，要注意满足M＞＞m （m为砂桶及砂桶中砂的质量）
分析：本题的关键是明确“验证牛顿第二定律”实验的实验原理和注意事项：①平衡摩擦力的目的是细绳对小车的拉力等于小车受到的合力，且只需要平衡一次即可；②应先接通电源再释放纸带；③只有满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量时，才能使细绳拉力近似等于砂和砂桶的重力．
解答：解A：为使细绳对小车的拉力等于小车受到的合力，平衡摩擦力时不能将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上，所以A错误；
B：只需要平衡摩擦力一次即可，所以B错误；
C：实验时，为保证打点计时器打点稳定，应先接通电源再释放纸带，不能先放开小车再接通电源，所以C错误；
D：为保证细绳对小车的拉力近似等于砝码或砂和砂桶的重力，应满足小车的质量M＞＞m（m为砂和砂桶的质量），所以D正确．
本题选择错误的，所以应选ABC．
点评：应明确“验证牛顿第二定律”实验的实验原理和注意事项，注意进行平衡摩擦力的目的是细绳对小车的拉力等于小车受到的合力；要求砂桶和砂的质量远小于小车质量的目的是细绳对小车的拉力等于砂桶和砂的重力．
练习册系列答案
相关题目
（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
5
5
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
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
1：1
．
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
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
1
M
1
M
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．
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：
F
N
 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
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
F
F
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
C
C
．
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
0.49
m/s，小车的加速度a=
0.88
0.88
m/s2．（结果保留两位有效数字）
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=
2s 
t2
2s 
t2
；
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
s
mgh
s
；
④改变
改变斜面的倾角或斜面高h
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，
1
t2
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
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
未满足钩码质量远小于小车质量
．
（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．
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①两次用弹簧测力计将橡皮筋的活动 端都要拉至O点，这样做的目的是
 

②图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中
 
是F1和F2合力的实际测量值．（填F或F'）
③这位同学在实验中确定分力方向时，图甲所示的a点标记得不妥，其原因是
 

（2）在”验证牛顿运动定律”的实验中，以下做法错误的是
 
．
A．平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘的质量m′以及小车质量M，直接用公式a=
m′M
g求出
（3）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz，打点时间间隔为0.02秒）
①图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
 
m/s2．（保留二位有效数字）
②保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据，如何利用这些数据才能比较直观地确定小车加速度a与质量m之间的关系呢？
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③保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，甲、乙两位同学根据实验数据分别作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）、（d）所示．图（c）中的图线上部出现了弯曲偏离了原来的直线，其主要原因是
 
．图（d）中的图线不通过原点，其主要原因是
 
．
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某同学在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车所受的合力F的大小不变，改变小车的质量m，得到了不同m时的加速度大小a，并绘出了a-
1
m
的图象，则（　　）
A、图象是一条直线，直线的斜率表示小车受到的合力的倒数
B、图象是一条直线，直线的斜率表示小车受到的合力
C、图象是一条曲线，曲线各点的切线斜率表示小车受到的合力的倒数
D、图象是一条曲线，曲线各点的切线斜率表示小车受到的合力

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