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验证牛顿第二定律一、实验目的1、会用控制变量法研究物理规律;2、掌握利用图像法处理实验数据的方法3、验证牛顿第二定律二、实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端带有定滑轮的长木板、托盘、砝码、架子、细线、低压交流电源、导线、天平、刻度尺。纸带作用:用逐差法测量小车加速度天平作用:测量小车和托盘质

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验证牛顿第二定律

一、实验目的

1、会用控制变量法研究物理规律;

2、掌握利用图像法处理实验数据的方法

3、验证牛顿第二定律

二、实验器材

打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端带有定滑轮的长木板、托盘、砝码、架子、细线、低压交流电源、导线、天平、刻度尺。

纸带作用:用逐差法测量小车加速度

天平作用:测量小车和托盘质量

三、实验原理

实验时采用控制变量法:

第一步,保持小车质量保持不变,改变盘中重物的质量,测出相应的a,验证a与F关系。

第二步,保持盘中重物的质量不变,改变小车上砝码质量,测出a,验证a与M的关系。

四、实验步骤

实验应测量的物理量有:

1、小车及车上砝码总质量M 2、小车受到的拉力F:拉力近似等于盘和重物的总重力mg(盘和重物的总质量远小于小车和车上砝码的总质量) 3、计算小车加速度

五、注意事项

1、本实验,必须平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,不要把托盘和重物系在小车上,并要让小车拖着纸带匀速运动。

2、安装器材时,调整滑轮高度,使细绳与木板平行。

3、先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。

六、练习

某同学在验证牛顿第二定律的实验中,实验装置如图1所示.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz开始实验时,细线上挂适当的钩码,释放小车后,小车做匀加速运动,与小车相连的纸带上被打出一系列小点.

(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、l、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点问的距离如图所示,根据图中数据2计算的加速度a=______m/s(2)(保留三位有效数字).

(2)实验中,该同学测出拉力F(钩码重力)和小车质量M,根据a=

F M 计算出加速度.发现绝大多数情况下,根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大.若该同学实验操作过程没有错误,试分析其原因.(至少写两点)

(3)另一同学在完成同样的实验时,每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码,利用纸带测出每次小车的加速度,如果小车质量为l 00g,细绳质量可忽略,则下列曲线中哪一个用于描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化最为适合

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