1、實驗原理實驗原理實驗步驟實驗步驟注意事項注意事項實驗原理實驗原理:實驗目的實驗目的: 驗證牛頓第二定律。驗證牛頓第二定律。1如圖所示裝置，保持小車質量如圖所示裝置，保持小車質量M不變，改變小桶不變，改變小桶內砂的質量內砂的質量m，從而改變細線對小車的牽引力，從而改變細線對小車的牽引力F(當當mM時，時，F=mg近似成立近似成立)，測出小車的對應加速度，測出小車的對應加速度a,由多組由多組a、F數據作出加速度和力的關系數據作出加速度和力的關系a-F圖線，圖線，驗證加速度是否與外力成正比。驗證加速度是否與外力成正比。mM打點計時器打點計時器紙帶紙帶2保持小桶和砂的質量不變，保持小桶和砂的質量不變，

2、在小車上加減砝碼在小車上加減砝碼, 改變小車改變小車的質量的質量M，測出小車的對應加速度，測出小車的對應加速度a, 由多組由多組a、M數據數據作出加速度和質量倒數的關系作出加速度和質量倒數的關系a-M-1圖線圖線, 驗證加速度驗證加速度是否與質量成反比。是否與質量成反比。實驗器材實驗器材:小車，砝碼，小桶，砂小車，砝碼，小桶，砂, 細線，附有定滑輪細線，附有定滑輪的長木板的長木板,墊塊，打點計時器，低壓交流電源墊塊，打點計時器，低壓交流電源, 導線兩導線兩根根, 紙帶紙帶,托盤天平及砝碼，米尺。托盤天平及砝碼，米尺。實驗步驟實驗步驟:1用調整好的天平測出小車和小桶的質量用調整好的天平測出小車和

3、小桶的質量M和和m ，把數據記錄下來。把數據記錄下來。2按如圖裝置把實驗器材安裝好，只是不把掛小桶用按如圖裝置把實驗器材安裝好，只是不把掛小桶用的細線系在小車上，即不給小車加牽引力。的細線系在小車上，即不給小車加牽引力。3平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊塊，反復移動墊塊的位置，直至小車在斜面上運上墊塊，反復移動墊塊的位置，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態（可以從紙帶上打的動時可以保持勻速直線運動狀態（可以從紙帶上打的點是否均勻來判斷）。點是否均勻來判斷）。4在小車上加放砝碼，小桶里放入適量的砂，把砝在小車上加放砝碼，小桶

4、里放入適量的砂，把砝碼和砂的質量碼和砂的質量M和和m記錄下來。把細線系在小車上記錄下來。把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶并繞過滑輪懸掛小桶,接通電源接通電源,放開小車放開小車,打點計時器打點計時器在紙帶上打下一系列點在紙帶上打下一系列點,取下紙帶取下紙帶,在紙帶上寫上編號在紙帶上寫上編號.5保持小車的質量不變，改變砂的質量（要用天平保持小車的質量不變，改變砂的質量（要用天平稱量），按步驟稱量），按步驟4再做再做5次實驗。次實驗。 6算出每條紙帶對應的加速度的值。算出每條紙帶對應的加速度的值。7用縱坐標表示加速度用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示作用力，橫坐標表示作用力F，即，即砂和桶的總重力砂

5、和桶的總重力(m+m)g，根據實驗結果在坐標平面，根據實驗結果在坐標平面上描出相應的點，作圖線。若圖線為一條過原點的上描出相應的點，作圖線。若圖線為一條過原點的直線，就證明了研究對象質量不變時其加速度與它直線，就證明了研究對象質量不變時其加速度與它所受作用力成正比。所受作用力成正比。8保持砂和小桶的質量不變，在小車上加放砝碼，保持砂和小桶的質量不變，在小車上加放砝碼，重復上面的實驗，并做好記錄，求出相應的加速度重復上面的實驗，并做好記錄，求出相應的加速度,用縱坐標表示加速度用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示小車和車內砝碼，橫坐標表示小車和車內砝碼總質量的倒數總質量的倒數 ,在坐標平面上根據實驗結

6、果描在坐標平面上根據實驗結果描出相應的點并作圖線，若圖線為一條過原點的直線出相應的點并作圖線，若圖線為一條過原點的直線,就證明了研究對象所受作用力不變時其加速度與它就證明了研究對象所受作用力不變時其加速度與它的質量成反比。的質量成反比。 MM 1注意事項注意事項:1砂和小桶的總質量不要超過小車和砝碼的總質量的砂和小桶的總質量不要超過小車和砝碼的總質量的1/10，為什么？，為什么？2在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應連著在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應連著紙帶且接通電源。用手給小車一個初速度，如果在紙紙帶且接通電源。用手給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的，表明小車受到

7、的阻力帶上打出的點的間隔是均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。3作圖時應該使所作的直線通過盡可能多的點作圖時應該使所作的直線通過盡可能多的點,不在不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側，直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側，但如遇個別特別偏離的點可舍去。但如遇個別特別偏離的點可舍去。 06年年12月廣州市月廣州市X科統考卷科統考卷 1111(10分分)在探究加速度與物體質量、物體受力的關在探究加速度與物體質量、物體受力的關系實驗中，實驗裝置如圖乙所示：一木塊放在水平光系實驗中，實驗裝置如圖乙所示：一木塊放在水平光滑長木板上，左

8、側拴有一不可伸長的細軟線，跨過固滑長木板上，左側拴有一不可伸長的細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，重物的質量為定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，重物的質量為m .木塊右側與穿過打點計時器的紙帶相連，在重物牽引木塊右側與穿過打點計時器的紙帶相連，在重物牽引下，木塊在木板上向左做勻加速運動下，木塊在木板上向左做勻加速運動.圖甲給出了打點圖甲給出了打點計時器在紙帶上打出的一些連續的點，它們之間的距計時器在紙帶上打出的一些連續的點，它們之間的距離分別為離分別為S1、S2、S3、S4、S5、S6，打點計時器所用交，打點計時器所用交流電周期為流電周期為T0. 根據給以上數據求：根據給以上數據求：

9、打點計時器打點計時器木塊木塊紙帶紙帶重物重物電源插頭電源插頭乙乙單位單位:（cm）s1s2s3s4s5s6甲甲（1）木塊的加速度）木塊的加速度a= .（2）細線對木塊的拉力）細線對木塊的拉力T= .（3）為了減少誤差）為了減少誤差,你認為應采取什么措施你認為應采取什么措施?解：解： （1）木塊的加速度，）木塊的加速度，203216549T)SSS(SSSa ）（2）細線對木塊的拉力）細線對木塊的拉力203316549T)SSS()SSS(mmgmamgT （3）為了減少誤差）為了減少誤差, 應采取的措施：應采取的措施： 木塊的質量應遠大于重物的質量木塊的質量應遠大于重物的質量 ；實驗前將木板右

10、端稍墊高，直至木塊在細線未掛實驗前將木板右端稍墊高，直至木塊在細線未掛上重物時能沿木板勻速下滑上重物時能沿木板勻速下滑 。07屆廣東惠州市第二次調研考試屆廣東惠州市第二次調研考試1111在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關系時系時,采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中的砝采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中的砝碼質量用碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示，表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數器小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數器打上的點計算出：打上的點計算出：(1)當當M與與m的大小關系滿足的大小關系滿

11、足時，才可以時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力。認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力。 紙帶紙帶m打點計數器打點計數器MmM（2）一組同學在先保持盤及盤中的砝碼質量一定）一組同學在先保持盤及盤中的砝碼質量一定,探究做探究做加速度與質量的關系加速度與質量的關系,以下做法錯誤的是以下做法錯誤的是:( ) A平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上滑輪系在小車上 B每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力 C實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源實驗時，先放開小車，再接

12、通打點計時器電源 D小車運動的加速度可用天平測出小車運動的加速度可用天平測出m以及小車質量以及小車質量M，直接用公式直接用公式 amg/M求出。求出。（3）在保持小車及車中的砝碼質量質量）在保持小車及車中的砝碼質量質量M一定，探究加一定，探究加速度與所受合外力的關系時，由于平衡摩擦力時操作不速度與所受合外力的關系時，由于平衡摩擦力時操作不當，二位同學得到的當，二位同學得到的aF關系關系 分別如下圖分別如下圖C、D所示所示(a是小車是小車 的加速度的加速度.F是細線作用于小車是細線作用于小車 的拉力的拉力)。其原因分別是：。其原因分別是：C圖：圖： ，D圖：圖： 。0FaC0FaDACD平衡摩擦

13、力時，長木板的傾角過大了平衡摩擦力時，長木板的傾角過大了沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小2007年物理海南卷年物理海南卷1414現要驗證現要驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比它所受的合外力成正比”這一物理規律。給定的器材這一物理規律。給定的器材如下：一傾角可以調節的長斜面（如圖）、小車、計如下：一傾角可以調節的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、米尺。時器一個、米尺。（1）填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟）填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟（不考慮摩擦力的影響）：（不考慮摩擦力的影響）： 讓小車自斜面上

14、方一固定點讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑至斜面底端從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時間記下所用的時間t 用米尺測量用米尺測量A1與與A2之間的距離之間的距離s，則小車的加速度，則小車的加速度a=_。 用米尺測量用米尺測量A1相對于相對于A2的高的高h。設小車所受重力為。設小車所受重力為mg，則小車所受的合外力，則小車所受的合外力F_。A1A22s/t2mgh/s 改變改變 ，重復上述測量。，重復上述測量。 以以h為橫坐標，為橫坐標， 1 / t2 為縱坐標，根據實驗數據作圖。為縱坐標，根據實驗數據作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質量一當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規律。這一規律。（2）在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過）在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學設計的方案是：程中，某同學設計的方案是： 調節斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量調節斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時此時A1點相對于斜面底端點相對于斜面底端A2的高度的高度ho。 進行（進行（1）中的各項）中的各項測量測量。 計算與作圖時用（計算與作