专题强化 实验：验证牛顿第二定律--学生版
1．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示.
F/N a/(m·s2)
(1)根据表中的数据在图1所示的坐标系中作出a－F图象．
－0.20 0.11 0.30 0.19 0.40 0.29 0.50 0.40 0.60 0.51
图1
(2)图象斜率的物理意义是_______________________________________________． (3)小车和砝码的总质量为________ kg.
(4)图线(或延长线)在F轴上的截距的物理意义是___________________________．
2.某实验小组欲以如图2所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器(未画出)相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2.
图2
(1)下列说法正确的是________． A．实验时先放开小车，再启动计时器 B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 C．本实验中应满足m2远小于m1的条件
D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a－m1图象
(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图3所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF＝
1
________，小车加速度的计算式a＝________.
图3
(3)某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的关系图象如图4所示．若牛顿第二定律成立，重力加速度g＝10 m/s2，则小车的质量为________ kg，小盘的质量为________ kg.
图4
(4)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为________ m/s2.
3．某同学设计了如下实验方案用来“验证牛顿第二定律”：
①如图5甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，将滑块通过细绳与带夹子的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器．调整木板倾角，直到向下轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动．
②如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近定滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使滑块由静止开始加速运动．打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，打出的纸带如图丙所示，A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点．
图5
(1)图乙中滑块下滑的加速度为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)若重锤质量为m，滑块质量为M，重力加速度为g，则滑块加速下滑时受到的合力大小为
2
_______．
(3)某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力F，由实验数据作出的a－F图象如图6所示，则滑块的质量为________ kg.(结果保留两位有效数字)
图6
4．某实验小组设计了如图7甲所示的实验装置“研究加速度和力的关系”．实验装置主要部件为位移传感器的发射器和接收器，分别固定在轨道右端和小车上；通过传感器测定两者间位移变化，从而测出小车的加速度．
图7
(1)在该实验中采用的方法是________．
保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受拉力，用传感器测小车的加速度．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象． 该实验小组在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图乙所示，可知在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的图线是________(选填“①”或“②”)． (2)随着钩码的数量逐渐增多，图乙中的图线明显偏离直线，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
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高一物理第四章 专题强化 实验：验证牛顿第二定律-------学生版
