高中物理牛顿运动定律-实验专题

高中物理实验测量摩擦力与牛顿运动定律摩擦力和牛顿运动定律是物理学中非常重要的两个概念。

摩擦力是指两个物体相对移动时由于接触面之间的相互作用而产生的阻力。

牛顿运动定律是描述物体运动状态的规律，它揭示了物体运动的原理和规则。

为了更好地理解这两个概念，我们进行了一系列的高中物理实验，并测量了摩擦力的大小。

实验一：测量静摩擦力实验装置：1. 平滑的水平桌面2. 一块物体（如木块）3. 一根弹簧测力计4. 一根细线5. 一组砝码步骤：1. 将实验装置放置在平滑的水平桌面上。

2. 用细线将弹簧测力计系在木块上，使其与桌面平行。

3. 挂上一组砝码，记录下砝码的重量，并观察木块是否开始运动。

4. 若木块没有开始运动，则继续增加砝码直到木块开始运动。

5. 记录下木块开始运动时的砝码重量，并测量此时弹簧测力计所示的力的大小。

实验结果与结论：经过多次实验，我们发现木块开始运动时所加在木块上的砝码的重量，恰好等于所测得的静摩擦力的大小。

根据牛顿第一定律 "物体静止或匀速直线运动时，受合外力为零"，我们可以推断出，物体静止时所受的力就是静摩擦力。

因此，我们得出结论：静摩擦力与物体表面之间的粗糙程度有关。

实验二：测量动摩擦力实验装置：1. 平滑的水平桌面2. 一块物体（如木块）3. 一根弹簧测力计4. 一根细线5. 一组砝码6. 发条弹簧7. 光电门步骤：1. 将实验装置放置在平滑的水平桌面上。

2. 用细线将弹簧测力计系在木块上，使其与桌面平行。

3. 把发条弹簧挂在木块上，然后将木块拉向右边，使其与光电门相连。

4. 开始拉动木块，直到弹簧测力计所示的力等于动摩擦力，并记录下此时的拉力大小。

5. 打开光电门，用计时器记录下木块通过光电门的时间，同时观察木块的运动状态。

6. 根据计时器记录的时间和木块通过光电门的距离，计算出木块的速度。

实验结果与结论：通过多次实验的数据分析，我们发现木块的速度与所加的拉力成正比。

高中物理牛顿运动定律的应用计算题专题训练含答案姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共20题）1、处于光滑水平面上的质量为2千克的物体，开始静止，先给它一个向东的6牛顿的力F1，作用2秒后，撤去F1，同时给它一个向南的8牛顿的力，又作用2秒后撤去，求此物体在这4秒内的位移是多少？2、一个质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g.g为重力加速度，求人对电梯的压力的大小．3、一物块从倾角为θ、长为s的斜面的项端由静止开始下滑,物块与斜面的滑动摩擦系数为μ,求物块滑到斜面底端所需的时间.4、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．取重力加速度g=10 m/s2．试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数．5、如图所示，质量为m=1l kg的物块放在水平地面上，在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为50N的拉力F作用下，以大小为v0=l0m/s的速度向右做匀速直线运动，（取当地的重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求（1）物块与水平面间的动摩擦因数;（2）若撤去拉力F，物块经过3秒在水平地面上滑行的距离是多少?6、质量为2kg的物体，静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。

现对物体施加一个大小为6N的水平力，此力作用一段时间后立即改变，改变后的力与原来比较，大小不变、方向相反。

再经过一段时间，物体的速度变为零。

如果这一过程物体的总位移为15m。

求：（1）力改变前后物体加速度的大小a1、a2分别为多少？（2）在这一过程物体的最大速度；（3）全过程的总时间。

（g=10m/s2）7、直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角＝45°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角＝14°.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M。

高中物理牛顿运动定律技巧(很有用)及练习题及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。

如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。

B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。

倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。

一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。

用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。

g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。

高中物理教案：牛顿运动定律的实验验证与应用一、实验验证牛顿运动定律的基本原理牛顿运动定律是描述物体运动规律的基本定律之一，它由三个部分组成：第一定律（惯性定律）、第二定律（力学原理）、第三定律（作用与反作用）。

在这个教案中，我们将重点讨论如何进行实验来验证和应用牛顿运动定律。

1. 实验目的- 理解并验证牛顿运动定律的基本原理；- 学习如何应用牛顿运动定律解决物理问题。

2. 实验材料- 弹簧测力计；- 平滑水平桌面；- 滑轮；- 弹簧；- 物块。

二、实验步骤及操作过程实验步骤：1. 将弹簧固定在桌子上，并在弹簧上方通过滑轮悬挂一个物块。

2. 在另一端连接一个弹簧测力计。

3. 调整测力计使其指针指向零位。

4. 缓慢拉伸或压缩弹簧，记录下每次测得的弹簧伸长量和测力计示数。

5. 测量不同拉力下，物块加速度的变化，并绘制出拉力与加速度的图线。

操作过程：在进行实验之前，我们需要先理解如何正确操作仪器和记录数据。

首先，将弹簧固定在桌子上，并调整滑轮使其略微离开垂直平面，避免摩擦影响结果。

然后，将物块挂在滑轮一侧，调整弹簧测力计使其指针指向零位。

接下来，缓慢拉伸或压缩弹簧，在每次测得的弹簧伸长量和测力计示数之间建立对应关系。

最后，通过多次实验得到不同拉力下物块的加速度，并绘制出拉力与加速度的图线。

三、实验结果及分析根据实验数据我们可以得出以下结论：1. 牛顿第二定律（F=ma）成立：随着施加的外力增大（即所施拉力增大），所测得物块的加速度也相应增大。

2. 牛顿第三定律成立：当施加外力时，物块会受到一个等大反向的弹簧拉力。

在实验分析中，我们可以通过回归分析求出物块质量m和加速度a之间的线性关系，即 a = kF/m。

这个关系式中k是一个常数，可以通过拟合曲线得到。

同时，通过观察实验数据，我们还可以发现当物块质量增大时，所施的力对物块加速度的影响逐渐减小。

四、实验应用及展望牛顿运动定律是解决物体运动问题的重要工具，在生活和工程中有广泛应用。

物理探究牛顿运动定律的实验与应用物理学中的牛顿运动定律是描述物体运动规律的基本定律，通过实验可以验证其准确性，并且应用于实际生活中的许多领域。

本文将介绍牛顿运动定律的实验方法和一些实际应用。

实验一：牛顿第一定律实验牛顿的第一定律也被称为惯性定律，它表明一个物体如果没有受到外力作用，将保持静止或匀速直线运动的状态。

为了验证这一定律，可以进行如下实验：首先，准备一个水平放置的光滑桌面，并将一个小球放在桌面上。

观察小球的运动情况，如果没有外力作用，小球将保持静止。

然后，用手指轻轻推动小球，观察小球的运动情况。

发现，在没有外力干扰的情况下，小球将会以匀速直线运动的方式滑行。

这个实验结果证明了牛顿的第一定律，即物体在没有受到外力作用时，将保持静止或匀速直线运动的状态。

实验二：牛顿第二定律实验牛顿的第二定律表明一个物体所受合力与其加速度成正比。

为了验证这一定律，可以进行如下实验：首先，准备一个平衡车，将一块质量较大的物体绑在车上。

在一个光滑的水平面上，用弹簧测力计测量所施加的拉力。

然后，施加不同大小的拉力，观察平衡车的加速度。

通过测量拉力和平衡车的加速度，可以绘制出拉力与加速度之间的关系。

根据牛顿的第二定律的公式F=ma，可以发现拉力与加速度成正比的关系，验证了牛顿第二定律。

实验三：牛顿第三定律实验牛顿的第三定律表明任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

为了验证这一定律，可以进行如下实验：首先，准备两个相同质量的弹簧。

将一个弹簧固定在水平桌面上，将另一个弹簧悬挂在固定弹簧下方。

然后，推动悬挂的弹簧，观察两个弹簧的反作用力。

实验结果显示，当推动悬挂的弹簧时，两个弹簧的相互作用力大小相等，方向相反。

这验证了牛顿的第三定律。

应用一：车辆运动牛顿运动定律在车辆运动方面有广泛应用。

例如，在汽车设计中，根据第一定律，通过改变引擎输出的力和车辆的质量，可以调整车辆的加速性能。

根据第二定律，可以计算汽车行驶时所需的力和能源消耗。

物理教案：牛顿运动定律及实验实践牛顿运动定律及实验实践【一级标题：引言】物理学中最重要的法则之一是牛顿运动定律。

这些定律描述了物体如何随时间变化的力学状态，从而帮助我们解释并预测物体在不同环境下的运动。

通过实验实践，我们可以直观地观察到这些定律在现实世界中的应用。

【二级标题：牛顿第一定律】牛顿第一定律，也被称为惯性定律，指出一个物体只有在外力作用下才能改变其静止或匀速直线运动的状态。

换句话说，如果没有施加合力或不平衡力，物体将继续保持其原有的状态。

为了验证这个定律，我们可以进行以下实验：1. 实验材料：- 光滑水平桌面- 不同形状和质量的小球（金属、塑料等）- 角度可调的斜坡2. 实验步骤：a) 将桌子放在水平位置，并确保表面光滑。

b) 在桌子上选择一个小球，并将其放置于静止状态。

c) 施加一个轻微的推力使小球开始移动，并观察它是否停下来。

d) 重复以上步骤，改变小球的质量和形状，并观察结果。

通过这个实验，我们可以看到在没有外力作用时，小球会保持其运动状态或静止状态。

这验证了牛顿第一定律的原理。

【二级标题：牛顿第二定律】牛顿第二定律描述了物体在受到合力作用下产生的加速度与受力的关系。

根据该定律，加速度等于物体所受合力除以其质量。

我们可以通过实验来验证这个定律：1. 实验材料：- 光滑水平桌面- 直线轨道- 弹簧测力计- 不同质量的滑块2. 实验步骤：a) 将直线轨道放置在桌子上，并确保表面光滑。

b) 在轨道上放置一个滑块，并将弹簧测力计连接到滑块上。

c) 施加一个恒定的推力使滑块开始运动，并记录所施加的推力和滑块的加速度。

d) 重复以上步骤，改变滑块的质量并记录结果。

根据实验数据，我们可以绘制推力与加速度之间的关系图。

预期结果应该显示出一个线性关系，验证了牛顿第二定律的准确性。

【二级标题：牛顿第三定律】牛顿第三定律表明，任何两个物体之间的相互作用力具有相等大小和相反方向。

换句话说，对于每一个施力物体都会有一个反作用力。