某同学设计了如图所示的装置来探究牛顿第二定律,实验时将拉力传感器固定在水平放置的木板上,与细线相连,细线绕过定滑轮与水瓶相连,已知木板与桌面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力.
(1)将质量为m0的木板右端移至与标识线MN对齐,在水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数F0,再加一定量的水,当拉力传感器示数为F1时释放木板,记录木板右端运动到与MN间距为L的PQ处所用时间,为减小误差,多次测量取时间的平均值t,由此可知木板运动的加速度为______________ .
(2)保持水瓶中水的质量一定时,通过在木板上叠放重物来改变其质量,这种情况下_____ (选填“能”或“不能”)探究m0和a的关系.
(3)在保持m0一定的情况下,通过改变水瓶中水的质量来改变外力,与用钩码拉动小车相比较,其优点是_____________ .
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以比较准确地测出摩擦力的大小
C.可以获得更大的加速度以提高实验精确度
(1)将质量为m0的木板右端移至与标识线MN对齐,在水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数F0,再加一定量的水,当拉力传感器示数为F1时释放木板,记录木板右端运动到与MN间距为L的PQ处所用时间,为减小误差,多次测量取时间的平均值t,由此可知木板运动的加速度为
(2)保持水瓶中水的质量一定时,通过在木板上叠放重物来改变其质量,这种情况下
(3)在保持m0一定的情况下,通过改变水瓶中水的质量来改变外力,与用钩码拉动小车相比较,其优点是
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以比较准确地测出摩擦力的大小
C.可以获得更大的加速度以提高实验精确度
更新时间:2018-11-16 05:14:02
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【知识点】 验证牛顿第二定律实验方法的改进
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【推荐1】某实验小组利用如图所示的装置进行实验,当质量m一定时,加速度a与力F成正比,,(为小车及车内砝码的总质量,为桶及桶中砝码的总质量)。具体做法:将小车从A处由静止释放,用速度传感器测出它运动到B处时的速度v,然后将小车内的一个砝码拿到小桶中,小车仍从A处由静止释放,测出它运动到B处时对应的速度,重复上述操作。图中A、B相距x。
(1)a与ν及x间的关系式是________ 。
(2)如果实验操作无误,四位同学根据实验数据作出了下列图像,其中正确的是__________ 。
A. B. C. D.
(3)下列能够减小本实验误差的措施是________ 。
A.实验中必须保证 B.实验前要平衡摩擦力
C.细线在桌面上的部分应与长木板平行 D.图中A、B之间的距离x尽量小些
(1)a与ν及x间的关系式是
(2)如果实验操作无误,四位同学根据实验数据作出了下列图像,其中正确的是
A. B. C. D.
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A.实验中必须保证 B.实验前要平衡摩擦力
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【推荐2】某同学用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数,将长木板水平固定在桌面上,调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置,使滑块上的动滑轮两边的细线均与长木板平行。打点计时器所接交流电的频率为50Hz,重力加速度为g。
(1)调节砂桶中砂的质量,轻推物块。如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小,应适当___________ (填“增大”或“减小”)砂桶中砂的质量,直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀,这时力传感器的示数为,滑块及滑块上动滑轮的质量为M,则滑块与长木板间的动摩擦因数μ=___________ 。
(2)用该装置验证牛顿第二定律。加大砂和砂桶的质量,释放滑块,打点计时器打出的纸带如图乙所示,图中各点为计数点,每相邻两计数点之间还有4个点(图中未标出),根据图中数据计算出滑块运动的加速度大小a=___________ (结果保留两位有效数字)。若这时力传感器的示数为F,则表达式___________ (用F、、M及a表示)成立,则牛顿第二定律得到验证。
(1)调节砂桶中砂的质量,轻推物块。如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小,应适当
(2)用该装置验证牛顿第二定律。加大砂和砂桶的质量,释放滑块,打点计时器打出的纸带如图乙所示,图中各点为计数点,每相邻两计数点之间还有4个点(图中未标出),根据图中数据计算出滑块运动的加速度大小a=
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【推荐3】某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验,实验装置如图1所示。已知小车的质量为500克,g取10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下:
①细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘
②在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高,调整木板倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑
③保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器电源后,释放小车
④取下纸带后,计算小车加速度a;将砝码的质量m和对应的小车加速度a记入下表:
⑤改变盘中砝码的质量,重复②③④步骤进行实验。
(1)在坐标纸上作出a-mg图像,如图2所示,该图像中直线不过坐标原点的原因是___________ 。
(2)根据上述图像能求解的物理量是___________________ ,其大小为_____________ 。
(3)你认为本实验中小车的质量____________ (填“是”或“否”)需要远远大于砝码的质量。
①细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘
②在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高,调整木板倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑
③保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器电源后,释放小车
④取下纸带后,计算小车加速度a;将砝码的质量m和对应的小车加速度a记入下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
m/kg | 0.02 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.07 | 0.08 | 0.10 |
a/(m·s-2) | 1.40 | 1.79 | 2.01 | 2.20 | 2.38 | 2.61 | 3.02 |
(1)在坐标纸上作出a-mg图像,如图2所示,该图像中直线不过坐标原点的原因是
(2)根据上述图像能求解的物理量是
(3)你认为本实验中小车的质量
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