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做“验证牛顿第二定律”的实验
(1)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a-F关系可用图1中的哪个图线表示?______(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)

(2)另一个同学通过改变拉绳的重物的质量进行多次实验,并根据记录的实验数据描出如图2所示的F-a图象,则该图象表明这同学实验中可能存在的问题是______.

解:(1)平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,过平衡摩擦力,小车受到的合力大于重物的重力,不加拉力时,小车已经具有一定的加速度,a-F图象在a轴上有截距,由图1所示图象可知,C正确;
(2)由图2所示图象可知,F-a图象在F轴上有截距,即当拉力达到一定程度时,小车才产生加速度,小车所受到的合力小于绳子的拉力,这是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的.
故答案为:(1)C;(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
分析:验证牛顿第二定律实验时要平衡摩擦力,不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,小车受到的合力小于重物的重力,a-F图象在F轴上有截距;过平衡摩擦力,小车受到的合力大于重物重力,a-F图象在a轴上有截距.分析图象特点,然后答题.
点评:做验证牛顿第二定律实验时要平衡摩擦力,不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足或过平衡摩擦力都是错误的.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

实验填空题

(1)在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图1所示)下列说法中正确的是
BD
BD

A.平衡运动系统的摩擦力时,应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上
B.连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
C.当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力
D.小车应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
(2)用图2所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
(a) 电流表(量程0.6A、3A);             
(b) 电压表(量程3V、15V)
(c) 定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)    
(d) 定值电阻(阻值100Ω,额定功率200W)
(e) 滑动变阻器(阴值范围0--10Ω、额定电流2A)
(f) 滑动变阻器(阻值范围0--100Ω、额定电流1A)
那么
①要正确完成实验,电压表的量程应选择
3
3
V,电流表的量程应选择
0.6
0.6
A; R0应选择
1
1
Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是
0-10
0-10
Ω的滑动变阻器.
②误差分析:电动势的测量值E
真实值E;内阻的测量值r
真实值r(选填>、<或=)
③根据实验记录的数据画出的U-I图线如图3所示,从图线可得出干电池的电动势为
1.5
1.5
V,待测干电池的内电阻为
1.0
1.0
Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验,主要步骤如下:
A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.将两只弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点达到某一位置O,记下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F′;
E、用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;
F.比较力F′与F的大小和方向.
上述步骤中:
①有重要遗漏内容的步骤序号中
C
C
E
E
;遗漏内容分别是
记下两条细绳的方向
记下两条细绳的方向
使橡皮条伸长到O点.
使橡皮条伸长到O点.

②若他将遗漏内容补上后,如图(a)所示,是他利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小,试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F′表示此力.
③图(b)是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力F是只用一只弹簧测力计拉时的图示)
A
A
(填A或B).

(2)①某同学用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验,若他在图示状态下开始做实验,请指出图中的主要错误是(至少写两项):
应将电池改为交流电
应将电池改为交流电
没有平衡摩擦力
没有平衡摩擦力

②该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持
拉力F
拉力F
;若该同学要探究加速度a和拉力F关系,应该保持
质量M
质量M
不变;
③他在实验中得到如下图所示纸带,纸带上的计数点用A、B、C、D、E表示.根据图上数据,小车经过B点时的速度是
6.0×10-2
6.0×10-2
m/s.(相邻计数点间的时间间隔为0.1s)(计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)用游标卡尺测量一机械零件的宽度,所用游标卡尺上的游标有20个等分刻度,从图1中可读出这金属棒的长度是
3.310
3.310
cm.
(2)在做验证牛顿第二定律的实验中,得到的纸带如图2所示.已知相邻计数点间的时间间隔为0.1s,由此可以算出小车的加速度a=
0.69
0.69
m/s2.打下计数点3时,小车的速度v3=
0.23
0.23
m/s.(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?辽宁一模)某同学做“验证牛顿第二定律”的实验,实验装置如图所示.
采用控制变量法研究加速度与合力的关系时,根据测量数据绘制了如图所示a-F图象,则从图象可知,该同学在做实验的过程中有两个实验环节出现失误,请问他的两个失误是:
(1)
平衡摩擦力时,木板倾角太大,平衡过度
平衡摩擦力时,木板倾角太大,平衡过度

(2)
增大合力时,最后的数据测量中,配重的质量增加太多
增大合力时,最后的数据测量中,配重的质量增加太多

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在做验证牛顿第二定律的实验时,某学生将实验装置如图甲安装,准备接通电源后开始做实验.
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①打点计时器是一种计时工具,应该接
 
(填交流或直流)电源.
②图中砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
试验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是:(选择最优的选项)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动.
D.当改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
③(2分)实验中要进行质量m和M的选取,才能认为绳子的拉力约等于mg,以下最合理的一组是
 

A.M=100g,m=40g、50g、60g、80g、100g、120g
B.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
C.M=200g,m=40g、50g、60g、80g、100g、120g
D.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
④图乙 是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm.已知打点计时器的工作周期为T=0.02s,则打点计时器打下c点时的速度大小为:VC=
 
m/s(结果保留2位有效数字),小车的加速度的符号表达式为:a=
 
 (用上面的符号表示).
⑤在验证当小车的质量一定时,小车的加速度与合外力F的关系时,小华所在的实验小组根据实验数据作出了如图所示的a-F图象,其原因可能是
 
;图线的斜率代表的物理意义是:
 

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