牛顿第二定律测验

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牛顿第二定律实验

牛顿第二定律实验

牛顿第二定律实验实验介绍牛顿第二定律是力学中的一个基本定律,它表明一个物体的加速度是与施加在物体上的力成正比的。

通过进行牛顿第二定律的实验,我们可以直观地了解力和加速度之间的关系,并验证牛顿第二定律的准确性。

实验材料•悬挂于天花板的轻量级弹簧•物块•测量重力的秤实验步骤1.将弹簧悬挂于天花板,并调整至平衡状态。

2.选取一个物块,质量为m,将其配备一个轻量级的挂钩以方便将其悬挂在弹簧上。

3.记录物块的质量m,并使用秤测量物块的质量,将其标记为m。

4.微调物块的位置,使其保持在平衡状态,并记录物块的位置。

5.缓慢地向下拉动物块,使其产生加速度,并记录物块的位置。

6.注意到当物块处于平衡状态时,弹簧的长度为L0。

在拉动物块时,弹簧会伸长至长度L。

7.测量L-L0的长度并记录下来。

8.重复以上步骤至少三次,以增加实验结果的准确性。

数据处理通过上述实验步骤,我们得到了一些数据:物块的质量m、弹簧伸长的长度ΔL以及物块的加速度a。

接下来,我们将使用这些数据来验证牛顿第二定律。

根据牛顿第二定律的公式,F = ma,我们可以将实验数据代入该公式,得到实验中施加在物块上的力F。

我们可以通过以下步骤来计算施加在物块上的力F:1.首先,我们需要计算弹簧的弹性系数k。

弹簧的弹性系数可以通过施加一个已知质量并测量伸长的长度ΔL 来计算。

根据胡克定律,k = (m * g) / ΔL,其中m为已知质量(g),g为重力加速度。

可以通过重力加速度的常量来替代g。

2.接下来,我们将弹性系数k代入弹簧伸长的公式,ΔL = (F / k)。

因此,我们可以计算施加在物块上的力F。

3.最后,我们可以将施加在物块上的力F代入F = ma的公式,来计算物块的加速度a。

结果和讨论通过计算得到物块的加速度a,并与实验时记录的加速度进行比较。

如果计算得到的加速度和实验记录的加速度相近,那么实验结果可以验证牛顿第二定律的准确性。

然而,在实际的实验中,可能会存在一些误差。

牛顿第二定律实验练习题(含答案)

牛顿第二定律实验练习题(含答案)

牛顿第二定律实验练习题1.关于“验证牛顿运动定律”的实验,下列说法中符合实际的是() A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究,能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B.通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C.通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究,就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D.先不改变小车质量,研究加速度与力的关系;再不改变受力,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系2.如图所示,在探究牛顿运动定律的演示实验中,若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2,车中所放砝码的质量分别为m1、m2,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2,则在实验误差允许的范围内,有()A.当m1=m2、F1=2F2时,x1=2x2B.当m1=m2、F1=2F2时,x2=2x1C.当m1=2m2、F1=F2时,x1=2x2D.当m1=2m2、F1=F2时,x2=2x13.若测得某一物体质量m一定时,a与F的有关数据资料如下表所示:a/(m·s-2) 1.98 4.06 5.958.12F/N 1.00 2.00 3.00 4.00(1)根据表中数据,画出a-F图象.(2)根据图象判定:当m一定时,a与F的关系为______________(3)若甲、乙两同学在实验过程中,由于没有按照正确步骤进行实验,处理数据后得出如图所示的a-F图象.试分析甲、乙两同学可能存在的问题:甲:_____________________________________________________乙:_____________________________________________________4.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)所示为实验装置简图.(交流电的频率为50 Hz)(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留两位有效数字)(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1m数据如下表:实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a /m·s -2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车质量m /kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.671m /kg -14.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60请在下图所示的坐标纸中画出a -1m图线,并由图线求出小车加速度a 与质量倒数1m之间的关系式是________________________5.为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G 1、G 2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G 1、G 2光电门时,光束被遮挡的时间Δt 1、Δt 2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M ,挡光片宽度为D ,光电门间距离为x ,牵引砝码的质量为m .回答下列问题:(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答:____________________________________________________________________(2)若取M =0.4 kg ,改变m 的值,进行多次实验,以下m 的取值不合适的一个是 A .m 1=5 g B .m 2=15 g C .m 3=40 g D .m 4=400 g(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,求得的加速度的表达式为 ______________________________(用Δt 1、Δt 2、D 、x 表示)6.在用DIS 研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a )所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力F ,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.(1)在坐标纸上作出小车加速度a 和拉力F 的关系图线;(2)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:__________________________;a /ms -2 2.01 2.98 4.02 6.00 F /N1.002.003.005.003.0 a/ms -2 1.02.0 4.0 2.0 6.0 4.0F /N位移传感器 (接收器)小车位移传感器 (发射器)重物轨道 )a 图((3)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,如图(b)所示.从理论上分析,该实验图线的斜率将___________.(填“变大”,“变小”,“不变”)7.如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律,小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m ,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg ,将该力视为合外力F ,对应的加速度a 则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F 的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F 为横轴,以加速度a 为纵轴,画出a -F 图象,图象是一条过原点的直线. ①a -F 图象斜率的物理意义是_________________________________________. ②你认为把沙桶的总重力mg 当作合外力F 是否合理? 答:________.(填“合理”或“不合理”)③本次实验中,是否应该满足M ≫m 这样的条件? 答:________(填“是”或“否”);理由是______________________________________________________.(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m 不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a 为纵横,应该以______倒数为横轴.参考答案位移传感器(接收器) 小车力传感器位移传感器 (发射器)重物轨道 )b 图(1.解析:验证牛顿运动定律的实验,是利用控制变量法,探究加速度a 与合外力F 、物体质量m 的关系,故D 项正确.答案:D2.解析:当m 1=m 2、F 1=2F 2时,由F =ma 可知,a 1=2a 2,再由x =12at 2可得:x 1=2x 2,故A 正确,B 错误;当m 1=2m 2、F 1=F 2时,a 1=12a 2,再由x =12at 2可得:x 1=12x 2,故C 错误,D 正确.答案:AD3.解析:(1)若a 与F 成正比,则图象是一条过原点的直线.同时,因实验中不可避免地出现误差,研究误差产生的原因,从而减小误差,增大实验的准确性,则在误差允许范围内图象是一条过原点的直线即可.连线时应使直线过尽可能多的点,不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧,离直线较远的点应视为错误数据,不予以考虑.描点画图如图所示.(2)由图可知a 与F 的关系是正比例关系.(3)图中甲在纵轴上有较大截距,说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a 0,可能是平衡摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距,可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够. 答案:(1)见解析 (2)正比例关系(3)平衡摩擦力时木板抬的过高 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够4.解析:(1)由逐差法得a =a =(x 3+x 4)-(x 1+x 2)(4T )2=[(7.72+7.21)-(6.70+6.19)]×10-216×0.022m/s 2≈3.2 m/s 2 (2)如图所示,a =12mN答案:见解析5.解析:(1)如果气垫导轨水平,则不挂砝码时,M 应能在任意位置静止不动,或推动M 后能使M 匀速运动.(2)应满足M ≫m ,故m 4=400 g 不合适. (3)由v 1=D Δt 1,v 2=DΔt 2,v 22-v 12=2ax可得:a =(D Δt 2)2-(D Δt 1)22x.答案:(1)取下牵引砝码,M 放在任意位置都不动;或取下牵引砝码,轻推滑行器M ,数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等 (2)D(3)a =(D Δt 2)2-(D Δt 1)22x6. (1) (2)倾角过大 观察图像可以发现,当外力为零 时,加速度a 不等于0,说明在平衡摩擦力时轨道倾角过大,使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。

牛顿第二定律的实验

牛顿第二定律的实验

牛顿第二定律的实验引言:牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一,它表明物体的加速度与作用于物体上的力成正比,与物体的质量成反比。

为了验证牛顿第二定律,科学家们进行了许多实验。

本文将介绍其中几个经典的牛顿第二定律实验,并解释实验结果与定律之间的关系。

实验一:斜面实验在斜面实验中,我们将一块小木块放在一个倾斜的平面上。

通过测量木块下滑的加速度和斜面的倾角,可以验证牛顿第二定律。

实验装置:- 斜面:具有一定倾角的平面。

- 小木块:质量为m的物体。

- 测量工具:包括测量斜面倾角的仪器和测量小木块加速度的装置。

实验步骤:1. 调整斜面的倾角,确保斜面保持稳定。

2. 将小木块放在斜面的顶端,并松开。

3. 记录木块下滑的时间t。

4. 根据木块的下滑距离和时间,计算出木块的加速度a。

实验结果:根据实验数据的分析,我们可以得到木块的加速度与斜面倾角成正比。

这与牛顿第二定律的预测相符,即物体的加速度与作用于物体上的力成正比。

实验二:弹簧实验在弹簧实验中,我们将一块质量为m的物体挂在弹簧上,并通过测量弹簧的伸长量和物体的加速度来验证牛顿第二定律。

实验装置:- 弹簧:具有一定的弹性系数。

- 物体:质量为m的物体。

- 测量工具:包括测量弹簧伸长量和物体加速度的装置。

实验步骤:1. 将物体挂在弹簧上,使其达到平衡位置。

2. 施加一个水平方向的力F,使物体开始运动。

3. 记录物体的加速度a和弹簧的伸长量x。

4. 根据弹簧的弹性系数k和伸长量x,计算出物体所受的力F。

实验结果:实验数据的分析显示,物体的加速度与所受的力成正比。

这与牛顿第二定律的预测一致,即物体的加速度与作用于物体上的力成正比。

实验三:自由落体实验在自由落体实验中,我们通过测量物体自由下落的加速度来验证牛顿第二定律。

实验装置:- 物体:质量为m的物体。

- 测量工具:包括计时器和测量下落距离的装置。

实验步骤:1. 将物体从一定高度h自由下落。

2. 记录物体下落的时间t。

利用牛顿第二定律测量质量的实验方法与思路

利用牛顿第二定律测量质量的实验方法与思路

利用牛顿第二定律测量质量的实验方法与思路引言:牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一,它描述了在给定力作用下物体的加速度与物体质量之间的关系。

利用牛顿第二定律,我们可以设计一种实验方法来测量物体的质量。

本文将介绍这种实验方法的思路与步骤。

实验方法与步骤:1. 实验材料准备:- 一块光滑的水平桌面- 一个光滑的滑块- 一个精确的弹簧测力计- 一根细线- 若干不同质量的物体2. 实验器材搭建:- 将水平桌面摆放在稳定的位置上- 将弹簧测力计的一端固定在桌面上- 将滑块与弹簧测力计的另一端连接,使其能够在水平方向上自由滑动。

可以通过细线将滑块与弹簧测力计连接起来。

3. 质量测量实验步骤:- 将滑块与弹簧测力计连接好后,调整弹簧测力计的刻度,使其示数为0。

- 选择一个质量已知的物体,并将其放在滑块上。

- 通过给滑块一个水平方向的推力,使其开始加速度运动。

- 此时,弹簧测力计将会受到一定的拉力,通过读取弹簧测力计的示数,可以得到施加在滑块上的合力大小。

- 根据牛顿第二定律的公式 F = m * a,代入所测得的合力和滑块的加速度,可以计算出滑块的质量。

- 重复以上步骤,更换不同质量的物体,测量多组数据,以提高测量的准确性和可靠性。

4. 数据处理与分析:- 将不同质量的物体的质量与所测得的合力和加速度进行记录。

- 绘制合力与加速度之间的关系图,利用直线拟合方法得出斜率。

- 根据牛顿第二定律的公式 F = m * a,斜率即为滑块的质量。

实验思路与讨论:本实验利用牛顿第二定律确定物体质量的思路是先测量物体所受的力和加速度,并根据牛顿第二定律的公式计算质量。

该实验方法的优点在于简单、直观,不需要复杂的仪器设备,只需简单的器材就可以进行实验。

同时,通过多次测量取平均值,可以提高实验结果的准确性。

然而,在实际实验中,可能会受到一些误差的影响。

例如,滑块与桌面之间的摩擦力和滑块与弹簧测力计之间的摩擦力会影响实验数据的准确性。

牛顿第二定律专题(含经典例题)

牛顿第二定律专题(含经典例题)

牛顿第二定律专题1.考纲解读2.考点整合考点一牛顿第二定律1.定律内容:物体的加速度跟物体成正比,跟物体的成反比,加速度的方向跟合外力的方向 .2.牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性.“矢量性”是指加速度的方向取决,“瞬时性”是指加速度和合外力存在着关系,合外力改变,加速度相应改变,“独立性”是指作用在物体上的每个力都独立的产生各自的加速度,合外力的加速度即是这些加速度的矢量和.3.牛顿第二定律的分量式:ΣFx=max,ΣFy=may[特别提醒]:F是指物体所受到的合外力,即物体所有受力的合力.加速度与合外力是瞬时对应关系,即有合外力就有加速度,没有合外力就没有加速度.【例1】如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点固定着一个质量为m的小球.当小车水平向右的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO'沿杆方向)【解析】对小球进行受力分析,小球受重力和杆对小球的弹力,弹力在竖直方向的分量和重力平衡,小球在水平方向的分力提供加速度,故C正确.【答案】C【方法点评】本题考查牛顿第二定律,只要能明确研究对象,进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程即可.考点二力、加速度和速度的关系在直线运动中当物体的合外力(加速度)与速度的方向时,物体做加速运动,若合外力(加速度)恒定,物体做运动,若合外力(加速度)变化,则物体做运动,当物体的合外力(加速度)方向与速度的方向时,物体做减速运动.若合外力(加速度)恒定,物体做运动,若合外力(加速度)变化,则物体做运动.[特别提醒]:要分析清楚物体的运动情况,必须从受力着手,因为力是改变运动状态的原因,求解物理问题,关键在于建立正确的运动情景,而这一切都必须从受力分析开始.[例2] 如图3-12-1所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况如何?最低点的加速度是否比g大?(实际平衡位置,等效成简谐运动)图3-12-1[解析]小球接触弹簧后受两个力,向下的重力mg和向上的弹力.(如图3-12-2(a)所示刚开始时,当<mg时,小球合力向下,,合力不断变小,因而加速度减小,由于a方向与v0同向,因此速度继续变大.当=mg时,如图3-12-2(b)所示,合力为零,加速度为零,速度达到最大值.之后小球由于惯性仍向下运动,继续压缩弹簧,但>mg,合力向上,由于加速度的方向和速度方向相反,小球做加速度增大的减速运动,因此速度减小到零弹簧被压缩到最短.如图3-12-2(c)所示[答案]小球压缩弹簧的过程,合外力的方向先向下后向上,大小是先变小至零后变大,加速度的方向也是先向下后向上,大小是先变小后变大,速度的方向始终向下,大小是先变大后变小. (还可以讨论小球在最低点的加速度和重力加速度的关系)[方法技巧]要分析物体的运动情况一定要从受力分析着手,再结合牛顿第二定律进行讨论、分析.对于弹簧类问题的求解,最好是画出弹簧的原长,现在的长度,这样弹簧的形变长度就一目了然,使得求解变得非常的简单明了.考点三瞬时问题瞬时问题主要是讨论细绳(或细线)、轻弹簧(或橡皮条)这两种模型.细绳模型的特点:细绳不可伸长,形变,故其张力可以,弹簧(或橡皮条)模型的特点:形变比较,形变的恢复需要时间,故弹力 .[特别提醒]求解瞬时问题,首先一定要分清类型,然后分析变化之前的受力,再分析变化瞬间的受力,这样就可以很快求解.[例3]如图5所示,质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现用火将绳AO烧断,在绳AO烧断的瞬间,下列说法正确的是()A.弹簧的拉力B.弹簧的拉力C.小球的加速度为零D.小球的加速度[解析]烧断OA之前,小球受3个力,如图所示,烧断细绳的瞬间,绳子的张力没有了,但由于轻弹簧的形变的恢复需要时间,故弹簧的弹力不变,A正确。

大学物理实验:牛顿第二定律的验证与应用

大学物理实验:牛顿第二定律的验证与应用

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。

牛顿第二定律实验的步骤和注意事项

牛顿第二定律实验的步骤和注意事项

牛顿第二定律实验的步骤和注意事项牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一,它描述了力与物体加速度之间的关系。

在进行实验时,我们可以通过测量物体受力和加速度的变化来验证牛顿第二定律。

以下是牛顿第二定律实验的步骤和注意事项。

实验步骤:1. 准备实验器材:实验所需的器材包括一个光滑的水平面、一个滑轮、一根绳子、一块小物体和一组测量工具,如测力计和计时器。

2. 搭建实验装置:将滑轮固定在光滑水平面的一端,将绳子穿过滑轮,并将一端绑在小物体上,另一端连接到测力计上。

3. 测量初始条件:在开始实验之前,记录下小物体的质量和测力计的示数,这将作为实验的初始条件。

4. 施加力:用手轻轻拉动小物体,使其沿水平面加速运动,同时记录下测力计的示数和运动的时间。

5. 多组实验:重复步骤4,以获得一系列不同的施加力和对应的测力计示数和运动时间。

6. 数据处理:根据测力计示数和小物体的质量计算所施加的力,并根据所测得的运动时间计算出小物体的加速度。

7. 绘制图表:将施加力和小物体的加速度绘制成图表,以观察它们之间的关系。

8. 分析结果:根据实验数据和图表,判断是否符合牛顿第二定律的预期结果,即力与加速度成正比的关系。

注意事项:1. 实验环境:实验室应保持安静和整洁,远离干扰源,以确保实验结果的准确性。

2. 保持精度:使用精密的测量工具,并确保它们都在准确的校准状态下,以保证实验结果的精度。

3. 控制变量:为了得到可靠的实验结果,需要尽量控制其他可能影响物体加速度的因素,如摩擦力和空气阻力。

使用光滑的水平面和尽量减小空气阻力可以帮助实现此目的。

4. 多次重复:重复实验多次,以获取更多的数据并减小实验误差。

5. 安全注意:在进行实验时,要注意操作的安全性。

避免施加过大的力导致器材断裂或其他安全事故的发生。

通过遵循上述步骤和注意事项,我们可以进行牛顿第二定律实验并获得准确可靠的实验结果。

实验过程中的数据和观察可以帮助我们理解力学原理,并验证牛顿第二定律的有效性。

验证牛顿第二定律实验(经典实用)

验证牛顿第二定律实验(经典实用)

验证牛顿第二定律实验(经典实用)牛顿第二定律是物理学中最基本的定律之一,它描述了力、质量和加速度之间的关系。

根据牛顿第二定律,当一个物体受到某个力时,它将产生一个与该力成正比的加速度。

为了验证这个定律,我们进行了以下实验。

材料和设备:1. 测力计2. 密度计3. 弹簧锁定器4. 钩子5. 不同质量的球(如网球、篮球等)6. 直尺7. 计时器实验步骤:1. 将测力计连接到弹簧锁定器上,并挂在墙上。

确保测力计在水平位置上。

2. 将一个球放在钩子上,用密度计测量球的质量,记录下来。

3. 将钩子连接到测力计上,并使球悬挂在测力计下部。

4. 确保测力计和球都处于静止状态,开始记录时间。

5. 用手推动球,使其产生运动,同时用计时器记录球的运动时间。

6. 通过观察测力计的读数,记录下球运动时受到的力。

7. 重复以上步骤,使用不同质量的球进行实验。

8. 将记录的数据绘制成图表,将加速度与受力之间的关系进行对比。

实验结果:根据实验数据,我们得出以下结论:1. 受力和球质量之间具有线性关系,即受力越大,球的加速度越大。

这符合牛顿第二定律的描述。

2. 每种球的加速度都不相同,这是由于不同球的质量不同,受到的力也不同。

3. 当球的质量增加时,受到的力也相应增加,但加速度的增长速度较慢。

这与牛顿第二定律中的质量项有关。

结论:实验结果证实了牛顿第二定律的正确性。

根据实验数据,受力和加速度具有线性关系,为F=ma。

这个定律被广泛应用于物理学、工程学和其他领域,对于理解运动的本质和设计新技术发挥重要作用。

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顶兴学校高一(1)班物理考试试题(A 卷-Ⅰ) 牛顿定律练习题 一、不定项选择题 1.下列说法中正确的是( ) A.物体所受合外力为零时,物体的速度必为零 B.物体所受合外力越大,则加速度越大,速度也越大 C.物体的速度方向一定与物体受到的台外力的方向一致D.物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同 2.一个氢气球在加速上升时,原来悬挂在气球上的一个小物体突然脱落,在小物体离开气球的瞬间,关于它的速度和加速度的说法中正确的是: [ ] A .具有向上的速度和加速度; B .具有向下的速度和加速度; C .速度向上,加速度向下; D .瞬时速度为零,加速度向下 3.运动的物体状态发生改变,则它的( ) A.加速度一定发生了变化 B.速度一定发生了变化 C.所受的外力一定改变 D.肯定受外力但外力不一定改变 E 物体的运动方向一定是物体所受合力的方向; F 静止或匀速直线运动物体一定不受外力作用; F 物体做自由落体,运动状态没有改变; 4.在牛顿第二定律公式F=kma 中,比例系数k 的数值: A 、在任何情况下都不等于1 B 、k 的数值是由质量、加速度和力的大小决定的 C 、k 的数值是由质量、加速度和力三者的单位决定的 D 、在国际单位制中,k 的数值一定等于1 5.如图所示,在平直轨道上,匀加速向右行驶的封闭车厢AB 中,悬挂着一个带有滴管的盛油容器,容器正下方地板上有一O 点.当滴管按相等时间间隔依次滴下三滴油时(设这三滴油都能落在车厢地板上),下列说法中正确的是A 、这三滴油依次落在OA 之间,且后一滴比前一滴离O 远;B 、这三滴油依次落在OA 之间,且后一滴比前一滴离O 近;C 、这三滴油依次落在OA 之间同一位置上;D 、这三滴油依次落在O 点上. 6、由牛顿第二定律的数学表达式可推出m=F/a ,则物体的质量 A 、在加速度一定时,跟合外力成正比 B 、在合外力一定时,跟加速度成反比 C 、在数值上等于它所受到的合外力跟它获得的加速度的比值 D 、由加速度和合外力共同决定 7.以下列关于牛顿定律及惯性说法中正确的是( ) A.高速运动的物体不容易停下来,所以物体运动速度越大,受到惯性越大 B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个不同的物体,则难以推动的物体惯性大 C.行驶中的车厢突然刹车,乘客向前倾,这是由于惯性大于摩擦力所引起的 D 在宇宙飞船内,由于物体失重,所以物体的惯性消失E 牛顿第一定律描述的是理想状态,但能用实验证明F 原来静止的物体,只有在外力作用下才动起来,所以力是物体运动的原因;G 运动的小车,速度逐渐减小,小车一定收到力; ---------封-----------------线-------------------内-----------------不---------------------要--------------------答-------------------题---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------学生姓名:___________________ 学号 :_________________ 年级 :_________________班级:____________-密-----------------封-----------------线-------------------内-------------------不---------------------要-----------------------答-------------------题------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 生姓名:___________________ 学号 :_________________班级:____________H做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力消失,物体将做匀速直线运动;8.原来静止的物体,突然受到一个不为零的恒定的合外力作用,当物体刚受到这个合外力作用时,下列各种说法中正确的是( )A.物体一定立刻有速度产生,但加速度仍然为零B.物体一定立刻有加速度产生,但速度仍然为零C.物体一定立刻有速度产生,但位移仍然为零D.上述说法均是错误的9、如图所示,在粗糙的水平面上,用与水平方向成θ角斜向下方的力F推物体,使物体产生的加速度为a。

撤掉F,改用F'=Fcosθ的水平力推物体,则物体产生的加速度:A、仍为aB、大于aC、小于aD、无法确定10.质量为4kg的物体静止在光滑水平地面上,受到10N的水平力作用2s,则:()A、物体v达到5m/sB、物体v达到20m/sC、物体位移为10mD、物体位移为5m11.物体放在光滑水平面上,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经时间t通过的位移是S。

如果水平恒力变为2F,物体仍由静止开始运动,经历时间2t通过的位移是:()A、SB、 2SC、 4SD、 8S12、一个物体受到的重力10N,将该物体竖直上抛,运动中受到的空气阻力大小恒为2N,则上升、下降过程中的加速度大小之比是A. 1:1B. 3:2C. 2:3D. 4:113、电梯内有质量为m的物体,用绳子挂在电梯的天花板上,当电梯以g/3的加速度竖直运动时,细线对物体的拉力为()A. 2mg/3B. mg/3C. 4mg/3D. mg14.如图所示,在质量为m的物体上加一个竖直向上的拉力F,使物体以加速度a竖直向上做匀加速运动,若不计阻力,下面说法正确的是()A.若拉力改为2F,物体加速度为2aB.若质量改为m/2,物体加速度为2aC.若质量改为2m,物体加速度为a/2D.若质量改为m/2,拉力改为F/2,物体加速度不变15.一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm再将重物向下拉1cm,然后放手,则在刚释放的瞬间重物的加速度是(g取10m/s2)A.2.5 m/s2 B.7.5 m/s2 C.10 m/s2 D.12.5 m/s216.如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。

一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。

在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大17、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,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=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为:A .m=0.5kg,μ=0.4; B. m=1.5kg,μ=2/15; C. m=0.5kg,μ=0.2; D. m=1.0kg,μ=0.2.18、如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N ,完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg 的物块,在水平地面上,当小车作匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10N ,当小车作匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N ,这时小车运动的加速度大小是:( )A 、2m/s 2B 、4m/s 2C 、6m/s 2D 、8m/s 219.一个静止的质点,在0~4s 时间内受到力F 的作用,力的方向始终在同一直线上,力F 随时间t 的变化如图所示,则质点在 ( )A.第2s 末速度改变方向B.第2s 末位移改变方向C.第4s 末回到原出发点D.第4s 末运动速度为零20.如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上,小球处于静止状态,设拔去销钉M 瞬时,小球加速度的大小为12m/s 2。

若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间,小球的加速度可能是A .22m/s 2,竖直向上B .22m/s 2,竖直向下C .2m/s 2,竖直向上D .2m/s 2,竖直向下21.放在光滑水平面上的物体受三个平行水平面的恒力作用而平衡,如图。

已知F 2和F 3垂直,且三个力中若撤去F 1时物体产生2.5m/s 2的加速度,若撤去F 2时物体产生1.5m/s 2的加速度。

则若撤去F 3,物体产生的加速度为A .1.5m/s 2B .2.0m/s 2C .2.5m/s 2D .不能确定22、静止的物体在一个方向不变、大小逐渐变小的力的作用下,将做A .匀减速直线运动B .匀加速直线运动C .加速度连渐变大的变加速直线运动D .加速度逐渐变小的加速直线运动23、物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示.在A 点物体开始与弹簧接触.到B 点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是( )A .物体从A 下降到B 的过程中,加速度不断变小B .物体从B 上升到A 的过程中,速率不断变大C .物体从A 下降到B ,以及从B 上升到A 的过程中,速率都是先增大,后减小D .物体在B 点时,所受合力为零24.在车上有一用硬杆做成的框架,其下端固定一质量为m 的小球,小车在水平面上以加速度a 运动,有关角度如图2,下列说法正确的是( )A .小球受到的杆的弹力大小一定为mg/cos θ,方向沿杆方向B .小球受到的杆的弹力大小一定为mgtan θ,方向沿杆方向C .小球受到的杆的弹力大小一定为22a g m +,方向不一定沿杆方向D .小球受到的杆的弹力大小一定为22a g m +,方向一定沿杆方向25. 放在粗糙水平面上的物块A 、B 用轻质弹簧秤相连,如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,今对物块A 施加一水平向左的恒力F ,使A 、B 一起向左匀加速运动,设A 、B 的质量分别为m 、M ,则弹簧秤的示数( )A .m MFB .m M MF+M NC .M m g M m F )(+-μD .M M m g M m F ++-)(μ26.质量为0.3kg力和不受水平拉力的v —t 图像,则下列说法中正确的是(g =10m/s 2)()A .水平拉力可能等于0.3NB .水平拉力一定等于0.1NC .物体的摩擦力一定等于0.1ND .物体的摩擦力可能等于0.2N27.竖直上抛的物体受到空气的阻力大小恒定,物体上升到最高点的时间为t 1,从最高点落回抛出点的时间为t 2,上升过程的加速度为a 1,下降过程的加速度为a 2,则( )A.a 1>a 2, t 1>t 2B.a 1>a 2, t 1<t 2C.a 1<a 2, t 1>t 2D.a 1<a 2, t 1<t 228.车的牵引力不变,所受阻力与车重成正比,洒水车在水平路面上行驶,原来是匀速的,开始洒水后,下列关于洒水车的运动情况说法正确的是A .洒水车做匀加速运动B .洒水车做加速度越来越小的加速运动C .洒水车做匀减速运动D .洒水车做加速度越来越大的加速运动29.一个质量为21kg 的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N 和6N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )A.1m/s 2B.2m/s 2C.3m/s 2D.4m/s 230、放在粗糙水平面上的物体,在水平拉力F 的作用下产生的加速度为a 1,当水平拉力变为2F 时,物体的加速度为a 2,则A .a 2=2a 1B . a 2>2a 1C .a 1< a 2<2a 1D .上述三种可能性都存在31.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m 的游戏者身系一根长为L 、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L 时达到最低点,若不计空气阻力,则在弹性绳从原长达最低点的过程中,以下说法正确的是 ( )A. 速度先减小后增大B. 加速度先减小后增大C. 速度一直减小,直到为零D. 加速度一直增大,最后达到某一最大值32一物体在几个力的作用下处于平衡状态,若使其中一个向东的力逐渐减小,直至为零,则在此过程中物体的加速度( )A.方向一定向东,且逐渐增大B.方向一定向西,且逐渐增大C.方向一定向西,且逐渐减小D.方向一定向东,且逐渐减小二、填空题 33.在平稳行驶的列车的顶板上用细线悬挂一个小球,列车中的乘客不看窗外,只看悬挂小球的细线,当人看到悬挂小球的细线竖直时,列车做 运动;当人看到细线突然向列车行驶的方向摆动时,列车做 运动;当人看到细线突然向列车行驶的反方向摆动时,列车做 运动。

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