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实验:验证牛顿第二定律习题及详解.doc

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实验:验证牛顿第二定律习题及详解.doc

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撰写人:___________日 期:___________
盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止.
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使__________.在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量________(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)小车的质量.
(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为________.
解析:(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与水平轨道平行,在实验时,为使砝码和盘的总重力近似等于细线的拉力,作为小车所受的合外力,必须满足砝码和盘的总质量远小于小车的质量.
(2)因为两小车同时开始运动,同时停止,运动时间相同,由s=at2可知,a与s成正比.
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答案:(1)小车与滑轮之间的细线与轨道平行 远小于
(2)两车从静止开始匀加速直线运动,且两车运动的时间相同,其加速度与位移成正比
4.如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为________,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_______________.
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(  )
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
解析:(1)因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受外力.
(2)由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比.
由实验原理:mg=Ma得a==,而实际上a′=,可见AB段明显偏离直线是由于没有满足
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M≫m造成的.
答案:(1)小车的总质量 小车所受外力 (2)①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比 ②C
5.(2010年高考江苏单科)为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示).实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力.
(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点.
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得