大学物理实验教案5牛顿第二定律的验证

牛顿第二定律的验证实验牛顿第二定律是经典力学的基础定律之一，它描述了物体的运动与外力之间的关系。

根据牛顿第二定律，物体所受的净力等于物体质量与加速度的乘积，即F=ma，其中F是物体所受的净力，m是物体的质量，a是物体的加速度。

为了验证牛顿第二定律，我们可以进行如下的实验。

首先，我们需要准备一台平滑的、无摩擦的水平桌面。

在桌面上放置一块光滑的小物体，比如一个小木块。

然后，我们需要一个弹性绳，一段绳子的一端绑在小木块上，另一端则固定在桌子上的一个固定点。

还需要一个质量盘，可以向小木块施加一个恒定的水平拉力。

接下来，我们需要测量小木块的质量，并记录下来。

然后，我们需要测量质量盘的质量，并记录下来。

根据牛顿第二定律的公式F=ma，我们可以解出所需施加的净力F。

接下来，我们开始实验。

首先，我们在质量盘上加上一个适当的质量，使其施加的拉力F恒定不变。

然后，我们可以用一个计时器来测量小木块从静止开始加速到一定速度所经过的时间。

记录下测量结果。

通过测量小木块的加速度，我们可以使用牛顿第二定律的公式F=ma来计算施加在小木块上的净力。

比如，如果小木块的质量为m，加速度为a，那么净力F=ma。

将这个净力与之前计算得到的净力值进行比较，如果两个净力值非常接近，那就可以说明牛顿第二定律被验证了。

为了提高实验的准确性，我们可以重复多次实验，并计算出它们的平均值。

还可以通过增加或减小施加在小木块上的质量盘的质量来改变净力的大小，以验证牛顿第二定律在不同净力条件下的可靠性。

这个实验不仅验证了牛顿第二定律，还给我们提供了一种测量物体质量和加速度的方法。

同时，还可以通过施加不同大小的外力，研究物体质量、加速度和净力之间的关系，进一步深入理解牛顿第二定律。

在实际应用中，牛顿第二定律的验证对于物理学、工程学等领域具有重要意义。

例如，在汽车行驶过程中，通过测量车辆的一些参数，如质量、加速度和施加在车辆上的净力，可以得到车辆的动力学特性，进而优化车辆设计，提高行驶的安全性和舒适性。

牛顿第二定律的验证【实验目的】1. 熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的调整方法。

2. 熟悉用光电测量系统测量短时间的方法。

3. 验证牛顿第二定律。

【实验仪器】气垫导轨、气源、存贮式数字毫秒计、砝码、砝码盘、细线【实验原理】设一物体的质量为M ，运动的加速度为a ，所受的合外力为F ，则按牛顿第二定律有如下关系：ma F = （1）此定律分两步验证：（1）验证物体质量M 一定时，所获得的加速度a 与所受的合外力F 成正比。

（2）验证物体所受合外力F 一定时，物体运动的质量M 与加速度a 成反比。

实验时，如图1，将滑块和砝码盘相连并挂在滑轮上，对于滑块、砝码盘、砝码这一运动系统，其所受合外力G 的大小等于砝码和砝码盘的重力减去阻力的总和，在此实验中由于应用了水平气垫导轨，所以摩擦阻力较小，可略去不计，因此作用在运动系统上的合外力G 的大小为砝码和砝码盘的重力之和。

图1 验证牛顿第二定律系统因此按牛顿第二定律：a m n n m m Ma g m n m G ])([)(22110220+++==+= （2）其中砝码盘的质量为m 0，加在砝码盘中砝码的质量为n 2m 2（每个砝码的质量为m 2，共加了n 2个），滑块的质量为m 1，加在滑块上砝码的质量为n 1m 2（共加了n 1个）。

则运动系统的总质量M 为上述各部分质量之和。

从(2)式看，由于各部分质量均可精确测量，因此只需精确测量出加速度a 即可验证牛顿第二定律。

现给出加速度a 的测量方法：在导轨上相距为s 的两处，放置两光电门K 1和K 2，测出此系统在合外力G 作用下滑块通过两光电门时的速度分别为v 1和v 2。

则系统的加速度a 等于sv v a 22122-=（3） 因此，问题简化为测量出滑块通过两光电门时的速度，滑块的速度按以下原理测量：挡光片的形状如图2所示，把挡光片固定在滑块上，挡光片两次挡光的前缘'11和'22之间的距离为x ∆。

大学物理实验牛顿第二定律的验证误差分析
大学物理实验中，牛顿第二定律的验证是一个重要的实验内容。

牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

实验中，我们通过使用弹簧测力计和各种质量的物体来验证这一定律。

在实验过程中，我们首先将弹簧测力计固定在水平桌面上，并将待测物体悬挂在弹簧测力计的下方。

然后，我们逐步增加待测物体的质量，记录对应的拉力和加速度数据。

通过对数据的分析，我们可以验证牛顿第二定律。

在实际操作中，由于实验设备、测量仪器以及人为因素等因素的存在，可能会导致误差的产生。

这些误差可以分为系统误差和随机误差两种类型。

系统误差是由于实验设备的固有缺陷或者实验操作不当而引起的。

例如，弹簧测力计的刻度不准确、摩擦力的存在等都可能导致系统误差。

为了减小系统误差，我们可以使用多次实验取平均值的方法，并且注意选择精确度更高的实验设备。

随机误差是由于实验中的偶然因素引起的。

例如，读数时的人眼疲劳、环境温度的变化等都可能导致随机误差。

为了减小随机误差，我们可以多次测量同一组数据，并计算其平均值和标准偏差，以提高测量结果的准确性。

在误差分析中，我们可以通过计算相对误差、确定测量结果的可靠性。

相对误差可以通过实测值与理论值之差除以理论值，并乘以
100%来计算。

较小的相对误差表示测量结果较为准确。

大学物理实验中牛顿第二定律的验证是一个重要的实验内容。

在实验过程中，我们需要注意减小系统误差和随机误差，通过误差分析来评估测量结果的准确性。

这样才能得到可靠的实验数据，并验证牛顿第二定律的有效性。

牛顿第二定律的教案教案标题：探索牛顿第二定律教学目标：1. 理解牛顿第二定律的概念和公式。

2. 掌握应用牛顿第二定律解决力、质量和加速度问题的方法。

3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。

教学资源：1. 教科书、课件和笔记。

2. 实验器材：滑轮、绳子、小车、弹簧测力计等。

3. 计算器和测量工具。

教学过程：引入活动：1. 利用一个简单的实验来引起学生对牛顿第二定律的兴趣。

例如，让学生在桌上放置一个小车，然后用手推动小车，观察小车的加速度变化。

2. 引导学生思考：为什么推动力越大，小车的加速度越大？为什么质量越大，加速度越小？知识讲解：1. 介绍牛顿第二定律的定义：力等于质量乘以加速度，即 F = ma。

2. 解释定律中的各个变量的含义：F代表力，m代表质量，a代表加速度。

3. 通过实例和图示解释定律的应用，如小车在斜坡上的运动、物体受到不同大小的力时的加速度变化等。

实验探究：1. 分组进行实验：每个小组使用滑轮、绳子、小车和弹簧测力计等器材，设计实验来验证牛顿第二定律。

2. 学生根据实验结果，记录数据并进行分析。

引导学生发现质量和加速度之间的关系，以及力和加速度之间的关系。

3. 学生根据实验数据，计算力、质量和加速度之间的数值关系。

巩固练习：1. 提供一些力、质量和加速度的计算题目，让学生运用牛顿第二定律的公式解决问题。

2. 给学生一些情境题目，让他们应用牛顿第二定律解释和预测物体的运动情况。

拓展活动：1. 鼓励学生自主探究：让学生设计并进行其他与牛顿第二定律相关的实验，如改变施加力的方向、改变质量的分布等。

2. 组织学生进行小组讨论，分享实验结果和观察到的现象，进一步加深对牛顿第二定律的理解。

评估方式：1. 观察学生在实验中的表现和参与程度。

2. 检查学生完成的练习和解答的准确性。

3. 组织小组展示实验结果和讨论，评估学生的合作能力和理解水平。

教学延伸：1. 引导学生了解牛顿三大定律的关系，并探索其他物理定律的应用。

验证牛顿第二定律实验报告实验报告：验证牛顿第二定律引言牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一，描述了物体受力时加速度的变化情况。

本实验旨在通过对物体施加不同大小的力，测量加速度与施加力的关系，验证牛顿第二定律。

实验器材1、平滑水平面2、测量刻度尺3、弹簧测力计4、单个滑块实验步骤1、将实验器材放置在平滑水平面上，确保实验环境的清洁整洁。

2、使用测量刻度尺测量滑块的质量，确认滑块的质量为1.0kg，记录质量值为m。

3、在实验过程中固定滑块，使用弹簧测力计对滑块施加固定的力F，记录所施加的力F值。

4、按照上述方式，除F外，使用不同的力值对滑块施加力，记录所施加的力值和加速度的值。

5、重复以上实验步骤2-4，分别进行3次实验，取平均数作为最终实验结果。

实验结果测量的加速度数据如下表所示：F（N）加速度a（m/s²）1 1.052 2.053 2.964 4.165 4.916 6.187 6.99根据实验数据，可以绘制出力与加速度之间的线性关系图，如下图所示：通过对上述图像进行拟合，可以得到加速度a随所施加力F的变化关系为a = 0.836F + 0.1934，其相关系数R²为0.9975。

结论根据实验结果和数据分析，可以得出以下结论：1、牛顿第二定律成立，物体的加速度正比于受到的力，比例常数为物体的质量；2、在实验中，所施加的力与加速度之间呈现出线性关系；3、通过实验数据拟合，可以得到加速度a与所施加力F之间的变化关系为a = 0.836F + 0.1934，证明了牛顿第二定律的正确性。

参考文献无致谢感谢实验室中所有老师和同学对本次实验的帮助和支持。

大学物理实验教案实验名称：牛顿第二定律的验证 实验目的：1．熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的使用方法。

2．熟悉光电计时系统的工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。

3．学会测量物体的速度和加速度。

4．学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。

实验仪器：气垫导轨（L-QG-T-1500/5.8） 滑块 电脑通用计数器（MUJ-ⅡB ） 电子天平 游标卡尺 气源 砝码实验原理：力学实验最困难的问题就是摩擦力对测量的影响。

气垫导轨就是为消除摩擦而设计的力学实验的装置，它使物体在气垫上运动，避免物体与导轨表面的直接接触，从而消除运动物体与导轨表面的摩擦，让物体只受到几乎可以忽略的摩擦阻力。

利用气垫导轨可以进行许多力学实验，如测定速度、加速度、验证牛顿第二定律、动量守恒定律、研究简谐振动等。

根据牛顿第二定律，对于一定质量m 的物体，其所受的合外力F 和物体所获得的加速度a 之间存在如下关系：ma F = （1）此实验就是测量在不同的F 作用下，运动系统的加速度a ，检验二者之间是否符合上述关系。

在调平导轨的基础上，测出阻尼系数b 后，如下图所示，将细线的一端结在滑块上，另一端绕过滑轮挂上砝码0m 。

此时运动系统（将滑块、滑轮和砝码作为运动系统）所受到的合外力为：c a g m v b g m F )(00-⋅--= （2）式中平均速度v （单位用s m /）与粘性阻尼常量b 之积为滑块与导轨间的粘性阻力，c a g m )(0-为滑轮的摩擦阻力，暂时不考虑这项。

在此方法中运动系统的质量m ，应是滑块质量1m ，全部砝码质量（包括砝码托）∑m 以及滑轮转动惯量的换算质量2r I（I 为滑轮转动惯量，r 为轮的半径）之和，即： 21rIm m m ++=∑ （3）其中2rI由实验室提供。

另外在实验中应将未挂在线上的砝码放在滑块上，保持运动系统质量一定。

3．用测量的F 与a 验证式（1）时，应检验：（1） F 与a 之间是否存在线性关系？当a 、F 的测量组数5>n ，关联系数88.0),(>F a r 时，就可认为a 、F 间存在线性关系。

中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告学习中心：提交时间：2014 年 6 月 2 日汽垫上静止释放，调节导轨调平螺钉，使滑块保持不动或稍微左右摆动，而无定向运动，即可认为导轨已调平。

2.练习测量速度。

计时测速仪功能设在“计时2”，让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门，练习测量速度。

3.练习测量加速度计时测速仪功能设在“加速度”，在砝码盘上依次加砝码，拖动滑块在汽垫上作匀加速运动，练习测量加速度。

4.验证牛顿第二定律（1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。

用电子天平称出滑块质量滑块m ，测速仪功能选“加速度”， 按上图所示放置滑块，并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g)，将滑块移至远离滑轮一端，使其从静止开始作匀加速运动，记录通过两个光电门之间的加速度。

再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复上述步骤。

（2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。

计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。

在砝码盘上放一个砝码（即g m 102=），测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。

再将四个配重块(每个配重块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上，分别测量出对应的加速度。

【数据处理】1、由数据记录表3，可得到a 与F 的关系如下：由上图可以看出，a 与F 成线性关系，且直线近似过原点。

上图中直线斜率的倒数表示质量，M=1/0.0058=172克，与实际值M=165克的相对误差：%2.4165165172=- 可以认为，质量不变时，在误差范围内加速度与合外力成正比。

2、由数据记录表4，可得a 与M 的关系如下：由上图可以看出，a 与1/M 成线性关系，且直线近似过原点。

直线的斜率表示合外力，由上图可得：F=9342gcm/s 2,实际合外力F=10克力=10g*980cm/s 2=9800gcm/s 2，相对误差：%7.4980093429800=-可以认为，合外力不变时，在误差范围内加速度与质量成反比。

实验一 牛顿第二定律的验证实验目的1．熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的使用方法。

2．学会用光电计时系统测量物体的速度和加速度。

3．验证牛顿第二定律。

实验仪器气垫导轨，气源，通用电脑计数器，游标卡尺，物理天平等.实验原理牛顿第二定律的表达式为F ＝m a 。

验证此定律可分两步（1）验证m 一定时，a 与F 成正比。

（2）验证F 一定时，a 与m 成反比.把滑块放在水平导轨上。

滑块和砝码相连挂在滑轮上，由砝码盘、滑块、砝码和滑轮组成的这一系统，其系统所受到的合外力大小等于砝码（包括砝码盘）的重力W 减去阻力，在本实验中阻力可忽略，因此砝码的重力W 就等于作用在系统上合外力的大小.系统的质量m 就等于砝码的质量、滑块的质量和滑轮的折合质量的总和。

在导轨上相距S 的两处放置两光电门k 1和k 2,测出此系统在砝码重力作用下滑块通过两光电门和速度v 1和v 2，则系统的加速度a 等于Sv v a 22122-= 在滑块上放置双挡光片，同时利用计时器测出经两光电门的时间间隔,则系统的加速度为)11(2)(21212222122t t S d v v Sa ∆-∆∆=-=其中d ∆为遮光片两个挡光沿的宽度如图1所示。

在此测量中实际上测定的是滑块上遮光片（宽d ∆）经过某一段时间的平均速度，但由于d ∆较窄,d ∆范围内，滑块的速度变化比较小，故可把平均速度看成是滑块上遮光片经过两光电门的瞬时速度。

同样,如果t ∆越小（相应的遮光片宽度d ∆也越窄),则平均速度越能准确地反映滑块在该时刻运动的瞬时速度.实验内容1．观察匀速直线运动（1)首先检查计时装置是否正常。

将计时装置与光电门连接好，要注意套管插头和插孔要正确插入.将两光电门按在导轨上，双挡光片第一次挡光开始计时，第二次挡光停止计时就说明光电计时装置能正常工作;（2）给导轨通气,并检查气流是否均匀；（3)选择合适的挡光片放在滑块上，再把滑块置于导轨上；（4）调节导轨底座调平螺丝，使其水平。

大学物理实验：牛顿第二定律的验证与应用介绍牛顿第二定律是经典力学的基础之一，它描述了物体受到外力作用时加速度与施加力的关系。

在大学物理课程中，学生会进行一系列的实验来验证和应用牛顿第二定律。

本文将详细介绍如何进行一个相关的实验，并解释其背后的原理。

实验设备和材料•平滑水平面•牵引轮和绳子•物块（不同质量）•动力传感器•计算机或数据采集器•数据分析软件实验步骤1.设置实验装置：将平滑水平面放置于桌面上，安装好牵引轮并连接绳子。

2.将动力传感器连接至计算机或数据采集器。

3.给所选物块附上动力传感器，以测量施加在物块上的力。

4.将另一端的绳子通过轻质滑轮固定在墙壁上。

5.将测试物块连接至轻质滑轮上方，并保持其悬挂状态。

6.启动数据采集器并记录下测试物块的质量。

7.将测试物块轻轻拉开，使其开始运动，并记录下所施加的牵引力变化随时间的曲线。

8.重复实验多次以获得更准确的数据。

数据处理和分析1.使用数据分析软件导入记录下的数据，并生成相应图表，例如牵引力随时间的变化曲线。

2.对每个数据点进行平均，并计算对应物块的加速度。

3.绘制物块加速度与牵引力之间的关系图表。

4.拟合一条直线至数据点上，以验证是否满足牛顿第二定律中描述的关系：F= ma，其中F为施加在物块上的力，m为物块质量，a为物块加速度。

5.根据拟合直线的斜率确定比例常数k，并将其与预期值（m）进行比较。

结果和讨论根据实验结果和对比预期值，可以得出以下结论： - 牛顿第二定律在此实验中被验证了。

通过绘制牵引力和物体质量之间关系的图表并进行拟合直线后，发现其斜率（即比例常数k）非常接近预期值（物体质量m）。

- 随着施加力的增大，物块的加速度也随之增加。

这符合牛顿第二定律的预测。

应用牛顿第二定律在物理学中有广泛的应用。

以下是一些常见领域中使用该定律进行问题解决和分析的例子： - 动力学分析：通过使用牛顿第二定律，可以计算物体受到外力作用时的运动状态，例如速度和位移。

第4讲 验证牛顿第二定律考点 验证牛顿第二定律的原理、步骤、数据处理以及误差分析 1．实验目的、原理实验目的：验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比．实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系．如图3-14-1所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当M 和m 做加速运动时，可以得到 g m M m a +=mM mmg T +⋅= 当M>>m 时，可近似认为小车所受的拉力T 等于mg ．本实验第一部分保持小车的质量不变，改变m 的大小，测出相应的a ，验证a 与F 的关系；第二部分保持m 不变，改变M 的大小，测出小车运动的加速度a ，验证a 与M 的关系． 2．实验器材打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶，细绳，砂，低压交流电源，两根导线，天平，刻度尺，砝码． 3．实验步骤及器材调整(1)用天平测出小车和小桶的质量M 和m ，把数值记录下来． (2)按图3-14-2所示把实验器材安装好．(3)平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止．(4)将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码．(5)保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量重复步骤(4)，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内．(6)建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证a 与F 的关系．(7)保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤(5)、(6)验证a 与M 的关系．4．注意事项(1)在本实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当．在位置确定以后，不能再更换倾角．(2)改变m 和M 的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车． (3)每次利用纸带确定a 时，应求解其平均加速度． 5．数据处理及误差分析 (1)该实验原理中T=mM Mmg +⋅，可见要在每次实验中均要求M>>m ，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力．(2)在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M 时，不再重复平衡摩擦力．(3)在验证a 与M 的关系时，作图时应将横轴用l ／M 表示，这样才能使图象更直观．[例1] （2008·广州一模）用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力.（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？图3－14－ 1图3－14－2答： .（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F ，他得到M （小车质量）保持不变情况下的a —F 图线是下图中的 （将选项代号的字母填在横线上）.（3）打点计时器使用的交流电频率f =50Hz. 下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 每两点之间还有4个点没有标出.写出用s 1、s 2、s 3、s 4以及f 来表示小车加速度的计算式：a = . 根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小 为 m/s 2（结果保留两位有效数字）.★ 高考重点热点题型探究热点 牛顿第二定律[真题1]（2007·广东）如图3-14-7 (a)所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz. 图3-14-7（b ）中a 、b 、c 是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c 段纸带时小车的加速度大小为 m/s 2（计算结果保留两位有效数字）.(2) 打a 段纸带时，小车的加速度是2.5m/s 2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b 段纸带中的 .(3) 如果重力加速度取2m/s 10，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为 .2.72 2.82 2.92 2.98 2.82 2.622.08 1.90 1.73 1.48 1.32 1.12 单位：cma b c 图3－14－7 (b)D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7【真题2】（2008年宁夏卷）.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点.（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、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），计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a = (保留三位有效数字).(2)回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 .（填入所选物理量前的字母） A.木板的长度l B.木板的质量m 1 C.滑块的质量m 2 D.托盘和砝码的总质量m 3 E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 .（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g ）.与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小” ）.写出支持你的看法的一个论据：.新题导练1.（2008年汕头一模）现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数，给定的器材如下：一倾角可以调节的长木板（如图）、木块、计时器一个、米尺． （1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤： ①让木块从斜面上方一固定点D 从静止开始下滑到斜面底端A 处，记下所用的时间t ．②用米尺测量D 与A 之间的距离s ，则木块的加速度a ＝ ．③用米尺测量长木板顶端B 相对于水平桌面CA 的高度h 和长木板的总长度l ．设木块所受重力为mg ，木块与长木板之间的动摩擦因数为μ，则木块所受的合外力F ＝_____ ．④根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式μ＝_____________________ ，代入测量值计算求出μ的值．⑤改变_______________________________________________，重复上述测量和计算． ⑥求出μ的平均值．（2）在上述实验中，如果用普通的秒表作为计时器，为了减少实验误差，某同学提出了以下的方案： A ．选用总长度l 较长的木板． B ．选用质量较大的木块．乙甲 图3－14－14C ．使木块从斜面开始下滑的起点D 离斜面底端更远一些． D ．使长木板的倾角尽可能大一点．其中合理的意见是 ．（填写代号）2.(2008年中山一模)在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为 ．已知两车质量均为200g ，实验数据如表中所示：分析表中数据可得到结论：_____________________________________________． 该装置中的刹车系统的作用是_________________________________．为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？（只需提出一个建议即可）_______________________________________________________ ．抢分频道1.限时基础训练1．在《验证牛顿第二定律》的实验中备有下列器材： 其中多余的器材是________________(填代号)、缺少的器材是__________.A ．打点计时器；B ．天平(带砝码)；C ．秒表；D ．低压直流电源；E ．纸带和复写纸；F ．导线细线；G ．小车；H ．砂和小桶；I ．带滑轮的长木板．2．在《验证牛顿第二定律》实验中，下面的说法中正确的是 ( )A ．平衡摩擦力时，小桶应用细线通过法滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂B ．实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量C ．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比D ．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力3．a 、b 、c 、d 四位同学做《验证牛顿第二定律》的实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M ，砂及砂桶的总质量为M ，分别得出如图3-14-14中a 、b 、c 、d 四个图线，其中图a 、b 、c 是a-F 图线，图d 是a 一1/M 图线，则以下说法中正确的是 ( )A ．a 和b 较好地把握了实验条件M>>mB ．c 和d 则没有把握好实验条件M>>mC ．a 同学长木板的倾角太小，而b 同学长木板角度太大D ．a 、b 、c 三同学中，c 同学较好地完成了平衡摩擦力的操作实验次数 小车拉力F /N 位移s /cm 拉力比F 甲/F 乙 位移比s 甲/s 乙1 甲 0.1 22.30.50 0.51 乙 0.2 43.5 2 甲0.229.00.67 0.67乙 0.3 43.03 甲 0.3 41.00.75 0.74 乙 0.4 55.44.某同学在探究牛顿第二定律的实验中，在物体受外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示. 实验次数物体质量m （kg ）物体的加速度（m/s 2）物体质量的倒数1/m(1/kg)1 0.20 0.78 5.002 0.40 0.38 2.503 0.60 0.25 1.674 0.80 0.20 1.25 51.000.161.00(1)从表中的数据你可得出的结论为 ；(2)物体受到的合力大约为 . 5.(2007·惠州二模)在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图3-14-15所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M 表示，盘及盘中的砝码质量用m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出： （1）当M 与m 的大小关系满足 时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.（2）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法错误的是：A ．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B ．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C ．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D ．小车运动的加速度可用天平测出m 以及小车质量M ，直接用公式ａ＝m ｇ／Ｍ求出。