牛顿第二定律实验练习题(含答案).doc

【牛顿第二定律实验练习题解析】 牛顿第二定律是物理学中的基本定律，它描述了力、质量和加速度之间的关系。在验证牛顿第二定律的实验中，通常采用的方法是控制变量法，即通过改变一个因素，保持其他因素不变，从而研究各个因素对结果的影响。 1. 在选项A中提到，通过同时改变小车的质量m和受到的拉力F来研究加速度、力、质量的关系，这种做法实际上无法明确区分各个因素的作用。正确的方法是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，最后归纳出三者之间的关系。选项B和C同样忽略了控制变量的重要性。 2. 题目中的小车实验中，如果小车质量m1等于m2，拉力F1等于2F2，根据牛顿第二定律F=ma，加速度a应该是相同的，所以两车的位移应该成比例，即x1=2x2，对应选项A。而选项B、C和D的表述均不符合牛顿第二定律。 3. 从给出的数据表格中，可以绘制a-F的散点图，然后通过拟合得出a与F的关系。根据数据，随着F的增大，a线性增大，说明a正比于F。甲同学的a-F图可能过陡，可能是因为没有平衡摩擦力或者摩擦力变化较大；乙同学的图可能过平，可能是小车质量没有控制好，或者拉力测量有误。 4. 对于实验装置简图，可以通过纸带上的数据计算出小车的加速度。a与1/m的关系图可以反映出a与m的关系，由表中数据看出，a与1/m成线性关系，因此可以得出a=k/1m，其中k为常数。 5. 气垫导轨实验中，首先要确保导轨水平，可以将小车放在导轨上，看其是否能自由滑行。不合适的质量m4=400g，因为这会使得牵引力过大，超过小车所能产生的加速度范围。滑行器通过光电门时，速度v可以通过Δt和D计算，加速度a可以用x和两个速度差来计算，即a=(v2-v1)/(2x)，其中v1=D/Δt1，v2=D/Δt2。 6. 使用DIS系统进行实验时，应确保拉力F准确，即重物的重力等于对小车的拉力。从图线可以看出，加速度a与拉力F不成正比，可能是因为没有正确处理摩擦力或者小车与轨道间的摩擦力未消除。 这些题目都涉及到了牛顿第二定律的实验验证，通过控制变量法分析力、质量、加速度三者的关系，以及如何通过实验数据处理来确定这些关系。实验中需要注意控制误差，确保实验条件的准确性，这样才能得出可靠的结论。