题目内容


用图1所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验.

(1)为了消除长木板与小车间摩擦力对实验的影响,必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块薄木板,反复移动薄木板的位置,直至不挂沙桶时轻推小车能在长木板上做    运动.

(2)为保持拉力的方向不变,应调节滑轮的高度使细线与   平行;

(3)挂上沙桶后,某同学只改变小车的质量进行测量.他根据实验得到的几组数据作出a﹣图象如图2.根据图2,可判断本次实验中小车受到的合外力大小为    N.(保留到小数点后二位)


考点:验证牛顿第二运动定律.

专题:实验题.

分析:正好平衡摩擦力时,小车受合力为0,作匀速直线运动;

a与m成反比即a∝,图象应为直线,根据图象斜率的物理意义求解小车受到的合外力大小.

解答:  解:(1)当重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡时,小车作匀速直线运动.

(2)为保持拉力的方向不变,应调节滑轮的高度使细线与长木板平行;

(3)由牛顿第二定律 F=ma知,F即为图象的斜率,即F=0.06N;

故答案为:(1)匀速直线; (2)长木板;(3)0.06

点评:本题考查了验证牛顿第二定律实验的基础知识,有平衡摩擦力的方法、图象的处理等.


练习册系列答案
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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研究“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,获得带有点迹的纸带,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以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出﹣﹣m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成线性关系(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s1、s2、s3.a可用s1、s3和△t表示为a=.图2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

(ⅲ)图3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.

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