牛顿第二定律试验练习题含答案

1、牛顿第二定律实验练习题1. 关于“验证牛顿运动定律”的实验，下列说法中符合实际的是（）A. 通过同时改变小车的质量刃及受到的拉力尸的研究，能归纳出加速度.力、质量三者之间的关系B. 通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C. 通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D. 先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力.质量三者之间的关系2. 如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为用、尺， 车中所放磋码的质量分别

2、为朋、叫 打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为山、上，则在实上1小车卫小车2子验误差允许的范围内，有（）A. 当 nh=nk、F=2Fn 时，妁=2匕B. 当恥=皿、F = 2F?时，匕=2眉C. 当勿=2zz?j、F Fz时，-i= 2XzD. 当 nh=2nk、F=F 时，x2=2xi3.若测得某一物体质量刃一定时，日与尸的有关数据资料如下表所示:?/ (m s J)j7N（1）根据表中数据，画出a-F图象.（2）根据图象判定：当刃一定时，日与尸的关系为（3）若甲、乙两同学在实验过程中，由于没有按照正确步骤进行实验, 处理数据后得出如图所示的a-F图象.试分析甲.乙两同学可能存在的问题

3、：甲：乙：乙4.某同学设计了一个探究加速度日与物体所受合力尸及质量刃关系的实验，图（R所示为实验装置简 图.（交流电的频率为50 Hz）砂桶u纸带匾弊计时器纸帯运动方向丿 ?曲670弓21小 7.72单位：51(a)(b)(1) 图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/Z (保留两位有效数字)(2) 保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量皿分别得到小车加速度与质量刃及对应的丄数据如下ma/ (ms 2)rTTi- -r*rnr十mrTT-i-TT-iT-r-r-iL丄亠-LIJJ-L1J4-4UX J-l.L X J-l-rTin-rTi-i,厶4rTnn-rTT-i

4、-b tl-1- ft r丄_!丄L丄一mn- TTn-i-m -FT-1-1- -r ti k4-4-l- -4-4-4-J- -mn-mrTTi-rTnn-r-rnU4.4-4-表：实验次数12:415；8小车加速度 a/m s t小车质量 m/kg/丄/kg * m/请在下图所示的坐标纸中画出a-图线，并由图线求出小车加 m速度与质量倒数之间的关系式是5. 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行 实验.其中6k G为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑 行器通过6k G光电门时，光束被遮挡的时间g Ab都可以 被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为挡

5、光片宽度为2光电门间距离为乙牵引袪码的质量为加回答下列问题:n何1担光片g2Cim i nr必屮rV/7/7/7/7/7/JX(1) 实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不増加其他仪器的情况下，如何 判定调节是否到位答：(2) 若取4 kg,改变切的值，进行多次实验，以下屈的取值不合适的一个是A. g = 5 gB血=15 gC加=40 gD加i=400 g(3) 在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求弩的加速度的表达式为(用A爪A七2、D、x表示)a/ms(N6. 在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图(小所示的实验装置，重物通过 滑轮用细线拉

6、小车，位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器(接收器)固 定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据.(1) 在坐标纸上作出小车加速度臼和拉力厂的关系图线;a/ins 2/7N（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图（b）所示.从理论上分析,该实验图线的斜率将（填“变大”，“变小J “不变”）7如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子.沙桶的总质 量（包括桶以及桶内沙子质量）记为叫 小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙

7、子质量）记为M沙子打点计时器沙桶（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量 并记录沙桶的总重力吨，将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出多次改 变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统 的总质量不变.以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a-F图象，图象是一条过原点的直线. a_F图象斜率的物理意义是. 你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理答：,（填“合理”或“不合理”） 本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件答：（填“是”或“否”）；理由是.（2）验证在合外力不变的情

8、况下加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或 去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系.本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外 力不变.用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以 倒数为横轴.参考答案1. 解析：验证牛顿运动定律的实验，是利用控制变量法，探究加速度&与合外力化 物体质量加的关系,故D项正确答案：D2. 解析：当皿=馄、F=2Fi时，由可知，印=2迪，再由=|at2可得：箔=2応，故A正确，B错误;当皿=2他、F=Fi时，ai=*aa,再由x=jat2可得：刃=*上，故C错误，D正确.答案：AD3. 解析：(1)若&与尸成正比，则图象是一条过原点的直线

9、.同时，因实验中不可避免地出现误差，研究 误差产生的原因，从而减小误差，増大实验的准确性，则在误差允许范围内图象是一条过原点的直线即 可.连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予以考虑.描点画图如图所示.(2) 由图可知目与F的关系是正比例关系.(3) 图中甲在纵轴上有较大截距，说明绳对小车拉力为零时小车就 有加速度越，可能是平衡.摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距， 可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.答案：(1)见解析(2)正比例关系(3) 平衡摩擦力时木板抬的过高 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够4解析：(1)由逐差法

10、得+47 2=错误!m/s?心 m/s(2)如图所示,丄2m答案：见解析5解析：(1)如果气垫导轨水平，则不挂祛码时应能在任意位置靜止不动，或推动后能使匀速运动.(2)应满足：lfm.故规=100 g不合适.由DV2=20V2 vC=2ax可得:D tl t2x答案:(1)取下牵引袪码，J/放在任意位置都不动；或取下牵引祛码，轻推滑行器，数字计时器 记录每一个光电门的光束被挡的时间Ar都相等DD 2_ 丄 2观察图像可以发现，当外力为零 时，加速度3不等于0,说明在平衡摩擦力时轨道倾角过大，使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。(3)变大 本实 验中，以重物重力吨 作为外力F,其实是整体的合力即a=F/(M+m)，图像斜率为l/(M+m)换用力传 感器后，拉力F只是小车的合力此时a-F/M ，斜率1/M ，所以斜率变大。7 解析：(1)将车内的沙子转移到桶中，就保证了 M+m不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统, a = Fd/(M+m)=mg/(M+m),可见aF图象斜率的物理