文档介绍：实验四:验证牛顿第二定律
实验原理:
实验目的: 验证牛顿第二定律。
,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m<<M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。
m
M
打点计时器
纸带
,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,米尺。
实验步骤:
,把数据记录下来。
,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。
: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)。
,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.
,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。
。
,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。
,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:
,为什么?
,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。
,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,,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:
打点计时器
木块
纸带
重物
电源插头
乙
单位:(cm)
s1
s2
s3
s4
s5
s6
甲
(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?