第三单元实验验证牛顿运动定律一．实验目的：二．实验原理：三．实验器材：四．基本操作：五．误差分析：例题．如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带求得．图(a)图(b)纸带运动方向→vBDAC（1）图(b)为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为m/s2；次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.503.002.52.001.401.000.60FOa图（d）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是；（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是；（4）若实验中将小车换成滑块，将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ.要测出动摩擦因数μ，需要测量的物理量有；实验测得的动摩擦因数μ比真实值（填“偏大”或“偏小”）.成功体验：验证牛顿运动定律1．在“验证牛顿运动定律”的实验中，以下做法不正确的是()A．平衡摩擦力时，应将小盘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．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘的质量以及小车质量M，直接用公式求出2．如图所示是在验证“验证牛顿第二定律”的实验中，根据实验数据描绘出的三条a-F图象，下列说法中正确的是()A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量相同B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同C．直线1对应的小车和砝码的总质量最大D．直线3对应的小车和砝码的总质量最大3．如图所示为在验证“验证牛顿第二定律”的实验时甲乙两同学根据实验数据画出的a-F图象，直线Ⅰ为甲同学画出的，直线Ⅱ为乙同学画出的。直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或橫轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况的原因的四种解释，其中可能正确的是：()A．实验前甲同学没有平衡摩擦力B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C.实验前乙同学没有平衡摩擦力D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了4．如图（a），滑块M在质量为m的重物拉动下产生加速度a1。若将重物m撤去，改用拉力F拉细绳，如图（b）所示，且F=mg，此时滑块加速度为a2。则：（）A．a2=a1B．a2>a1C．a2<a1D．滑块与水平面之间有无摩擦不明，无法判定。5．如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，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6．用下列简单实验装置也可以比较直观地验证牛顿第二定律：取铁架台两个（附夹子和铁棍），有槽木板两块，长约1.2m，钢球3个，其中两个质量均为m，另一个质量为2m。按图装置好，使AB=2A1B1，AC=A1C，E为A1C中点，C处放一长方形较易发声的物体，以便小球撞它而发声。请简要说明此实验的操作过程。