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1、验证牛顿第二定律,实验原理:,实验目的: 验证牛顿第二定律。,1如图所示装置，保持小车质量M不变，改变小桶内砂的质量m，从而改变细线对小车的牵引力F(当mM时，F=mg近似成立)，测出小车的对应加速度a,由多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线，验证加速度是否与外力成正比。,2保持小桶和砂的质量不变， 在小车上加减砝码, 改变小车 的质量M，测出小车的对应加速度a, 由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线, 验证加速度是否与质量成反比。,实验器材:小车，砝码，小桶，砂, 细线，附有定滑轮的长木板,垫块，打点计时器，低压交流电源, 导线两根, 纸带,托盘天平及砝码，刻度尺
2、。,实验步骤:,1用调整好的天平测出小车和小桶的质量M和m ，把数据记录下来。,2按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。,3平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。,4在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量M和m记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号.,5保持小车的质量不变，改变砂的质量（要用天平称量），按步骤4再做5次实验。,6算出每
3、条纸带对应的加速度的值。,7用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，即砂和桶的总重力(m+m)g，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线。若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。,8保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数 ,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线，若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。,注意事项:,1砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的1/10，为什么？,2在平衡
4、摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。,3作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但如遇个别特别偏离的点可舍去。,11(10分)在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中，实验装置如图乙所示：一木块放在水平光滑长木板上，左侧拴有一不可伸长的细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，重物的质量为m .木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左做匀加速运动.图甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的
5、点，它们之间的距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，打点计时器所用交流电周期为T0. 根据给以上数据求：,（1）木块的加速度a= . （2）细线对木块的拉力T= . （3）为了减少误差,你认为应采取什么措施?,解： （1）木块的加速度，,（2）细线对木块的拉力,（3）为了减少误差, 应采取的措施：,木块的质量应远大于重物的质量 ；,实验前将木板右端稍垫高，直至木块在细线未挂上重物时能沿木板匀速下滑 。,11在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计
6、算出： (1)当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。,mM,（2）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法错误的是:( ) A平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码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小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式 amg/M求出。 （3）在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的aF关系 分别如下图C、D所示(a是小车 的加速度.F是细线作用于小车 的拉力)。其原因分别是：,C图： ，,D图： 。,ACD,平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了,没有平衡摩擦力或木板的倾角过小,
