文档介绍：验证牛顿第二定律实验
实验:验证牛顿第二定律
一、实验原理
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m<<M时，F=mg近似成立)，用(((((((((((((((((
打点计时器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aM数据作出加速度和质量倒数的、
1关系图线, 验证加速度是否与质量成反比。 a,m
?平衡摩擦力的原理:(在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，使长木板倾斜，便用重力的分力来平衡摩擦力。) (((((
对小车受力分析，小车受到G、N和摩擦力f三力作用，处于平衡状态时， y
，。故当木板倾斜一定角度时，可以用重力的分力来N,GG,fGyxxN
f 平衡摩擦力。故验证牛二时，小车受到的拉力F即为小车的合力。
Gx 二、实验器材 x 小车，砝码，小桶，砂, 细线，附有定滑轮的长木板,垫块，电火花打点计
时器，220V交流电源, 导线两根, 纸带,托盘天平及砝码，米尺。 Gy 三、实验步骤 G1(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。 g 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，直至轻轻推一推小车，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(用逐差法算出每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
1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,M，M
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。 四、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, M设，小车和砝码总质量为M，而M和m连接在一起运动，
有相同的加速度为a，求绳子对小车的拉力F。 m解:对M和m组成的整体受力分析(只分析外力)如图1，则， F,mg合
图1
Fmg合a,,由牛二得:F,(M，m)a，即 合M，mM，m
对小车受力分析(忽略摩擦力)如图2，则 F,F合
Mmg图2F,F,Ma,由牛二得: 合M，m
MmgM,,mM，m,MM,