某小組“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)與托盤(pán)連接．精英家教網(wǎng)
（1）該小組研究加速度和拉力關(guān)系時(shí)，得到的圖象將會(huì)是圖2中：
 

（2）圖3給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=
 
m/s2 （保留三位有效數(shù)字）．
（3）某同學(xué)在研究加速度和質(zhì)量關(guān)系時(shí)，記錄如表數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D4的坐標(biāo)紙中選擇合理的坐標(biāo)，描出相關(guān)圖線(xiàn)，并可以由圖線(xiàn)可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
 
．
次數(shù) 1 2 3 4 5
質(zhì)量m/g 200 300 400 500 600
加速度a/m˙s-2 1.00 0.67 0.50 0.40 0.33
分析：1、該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，如果不平衡摩擦力，當(dāng)有較小拉力時(shí)，物體仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，即加速度為零．
2、根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小．
3、為研究a與m的關(guān)系，作a與
1
m
關(guān)系關(guān)系圖線(xiàn)．
解答：解：（1）該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，如果不平衡摩擦力，當(dāng)有較小拉力時(shí)，物體仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，即加速度為零．
所以得到的圖象在橫軸有截距，故選：B．
（2）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
設(shè)1到2之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6，
根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=3a3T2 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值
得：a=
1
3
（a1+a2+a3）
即小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=
x47-x14
9T2
=
0.0339+0.0388+0.0437-0.0288-0.0240-0.0189
0.09
m/s2=0.500m/s2
（3）為研究a與m的關(guān)系，作a與
1
m
關(guān)系關(guān)系圖線(xiàn)．
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
質(zhì)量（g） 200 300 400 500 600
小車(chē)加速度（m/s2） 1.00 0.67 0.50 0.40 0.33
質(zhì)量倒數(shù)
（kg-1）		 5.00 3.33 2.50 2.00 1.67
?精英家教網(wǎng)
可以得出的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，保持外力不變，物體的加速度與質(zhì)量成反比．
故答案為：（1）B
（2）0.500
（3）如圖，保持外力不變，物體的加速度與質(zhì)量成反比．
點(diǎn)評(píng)：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，尤其是理解平衡摩擦力的操作和要求的含義．要提高應(yīng)用勻變速直線(xiàn)的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）用如圖甲的裝置來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律．在某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，具體數(shù)據(jù)如圖乙．

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須使用
交流
交流
（直流或交流）電源，若電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔T=
0.02s
0.02s
；
②紙帶上C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vC=
1.06m/s
1.06m/s
，小車(chē)的加速度為
3.05m/s2
3.05m/s2
．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲的電路測(cè)量一直流安培表的內(nèi)電阻．所給的器材有：
電池E（約4.5V）；電流表A（量程0～300mA，待測(cè)內(nèi)阻約為5Ω）；電壓表V（量程0～3V）；電阻箱R1；滑動(dòng)變阻器R2（0～10Ω），以及電鍵S和導(dǎo)線(xiàn)若干．

①圖乙實(shí)物圖中，已連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接．
②請(qǐng)完成主要實(shí)驗(yàn)的步驟：
A、連接好實(shí)驗(yàn)電路，把變阻器的滑動(dòng)片調(diào)到
a端
a端
（a或b端）；
B、閉合電鍵，
調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值
調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值
，使通過(guò)電路電流從小到大變化，讀出并記錄數(shù)據(jù)．
③若電壓表、電流表的讀數(shù)分別為U和I，電阻箱讀數(shù)為R1，則電流表的內(nèi)電阻RA=
U
I
-R1
U
I
-R1
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）某試驗(yàn)小組利用拉力傳感器來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．他們將拉力傳感器固定在小車(chē)上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車(chē)受到的拉力F的大小；小車(chē)后面固定一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過(guò)拴在小車(chē)上的紙帶，可測(cè)量小車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度．
①若交流電的頻率為50Hz，則根據(jù)下圖所打紙帶的打點(diǎn)記錄，AB兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為
0.1
0.1
 s，小車(chē)此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度vB=
0.40
0.40
m/s，小車(chē)的加速度a=
1.46
1.46
m/s2．（vB、a的結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

②要驗(yàn)證牛頓第二定律，除了途中提及的器材及已測(cè)出的物理量外，實(shí)驗(yàn)中還要使用
天平
天平
（填儀器名稱(chēng)）來(lái)測(cè)量
小車(chē)質(zhì)量
小車(chē)質(zhì)量
（填物理量名稱(chēng)）．
③由于小車(chē)所受阻力f的大小難以測(cè)量，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，需盡可能降低小車(chē)所受阻力f的影響，以下采取的措旅中必要的是（雙選）：
AC
AC
．
A．適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車(chē)被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B．應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)（加上傳感器）的總質(zhì)量M
C．應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)定滑輪的高度確保拉小車(chē)的細(xì)繩與木板平行
D．鉤碼的總質(zhì)量m應(yīng)小些
（2）如圖1所示為某同學(xué)“探究彈簧彈力跟伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，所用鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右的恒定的拉力．
（I）實(shí)驗(yàn)的步驟如下：
①把細(xì)繩和彈簧的小環(huán)結(jié)好，讓細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，并結(jié)好細(xì)繩套．
②從刻度尺上讀出彈簧左側(cè)結(jié)點(diǎn)到小環(huán)結(jié)點(diǎn)的距離（即原長(zhǎng)）．
③在細(xì)繩套上掛上1個(gè)已知質(zhì)量的鉤碼，待彈簧伸長(zhǎng)到穩(wěn)定時(shí)，
從刻度尺上讀出彈簧的長(zhǎng)度
從刻度尺上讀出彈簧的長(zhǎng)度
，再計(jì)算此時(shí)的伸長(zhǎng)量，和鉤碼的質(zhì)量一并填入列表．
④換上2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)鉤碼掛上細(xì)繩套；重復(fù)③的步驟，得到五組數(shù)據(jù)．
⑤以彈力（鉤碼質(zhì)量換算過(guò)來(lái)）為縱坐標(biāo)，以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐
標(biāo)，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，作出一條平滑的直線(xiàn)，
歸納出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論．
（Ⅱ）如圖2是彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的F-x圖線(xiàn)，由此可彈得到結(jié)論：
彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x為線(xiàn)性關(guān)系
彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x為線(xiàn)性關(guān)系

圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于
彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的
彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)物理興趣小組的同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證牛頓第二定律”，試分析并完成下列問(wèn)題：
①為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前必須
 
．
②假如在某次實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出了如圖所示的一條紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，其中S1=7.05cm、
S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、
S6=10.26cm，
根據(jù)以上數(shù)據(jù)求得木塊的加速度a=
 
m/s2
（g=10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
③實(shí)驗(yàn)中另一位同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了小車(chē)運(yùn)動(dòng)的V圖線(xiàn)，如圖所示，從圖中看出圖線(xiàn)是一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)．根據(jù)圖線(xiàn)可求得小車(chē)的質(zhì)量為M=
 
kg．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）用如圖（甲）所示的 實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力．
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①某同學(xué)平衡摩擦力時(shí)是這樣操作的：將小車(chē)靜止地放在水平長(zhǎng)木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖（乙），直到小車(chē)由靜止開(kāi)始沿木板向下滑動(dòng)為止．請(qǐng)問(wèn)這位同學(xué)的操作是否正確？如果不正確，應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行操作？
答：
 
．
②如果這位同學(xué)先如①中的操作，然后不斷改變對(duì)小車(chē)的拉力F，他得到M（小車(chē)質(zhì)量）保持不變情況下的a-F圖線(xiàn)是如圖丙中的
 
（填選項(xiàng)代號(hào)的字母）．
③調(diào)整好裝置之后，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．設(shè)砂和砂桶的總質(zhì)量為M，小車(chē)的質(zhì)量為m，則小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合外力表達(dá)式F=
 
（用m、M、g表示），分析該表達(dá)式可知在滿(mǎn)足
 
的條件下，能減小該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差．

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