2019-2020学年人教版必修一 实验:验证牛顿第二定律 课时作业
2019-2020学年人教版必修一      实验:验证牛顿第二定律   课时作业第3页

①如图5甲所示,将木板有定滑轮的一端垫起,将滑块通过细绳与带夹子的重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤下夹一纸带,穿过打点计时器.调整木板倾角,直到向下轻推滑块后,滑块沿木板匀速运动.

②如图乙所示,保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板上靠近定滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使滑块由静止开始加速运动.打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,打出的纸带如图丙所示,A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点.

图5

(1)图乙中滑块下滑的加速度为________m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)若重锤质量为m,滑块质量为M,重力加速度为g,则滑块加速下滑时受到的合力大小为_______.

(3)某同学在保持滑块质量不变的情况下,通过多次改变滑块所受合力F,由实验数据作出的a-F图象如图6所示,则滑块的质量为________kg.(结果保留两位有效数字)

图6

答案 (1)3.9 (2)mg (3)1.0(0.9~1.1均可)

解析 (1)充分利用纸带中数据,用逐差法得到

a=≈3.9m/s2.

(2)滑块通过细绳与带夹子的重锤相连,滑块匀速下滑,说明滑块重力沿斜面向下的分力和摩擦力之差大小等于重锤的重力大小,取下细绳和重锤,滑块加速下滑受到的合力大小为mg.

(3)a-F图线的斜率表示质量的倒数,可得到滑块的质量约为1.0kg.

4.某实验小组设计了如图7甲所示的实验装置"研究加速度和力的关系".实验装置主要部件为位移传感器的发射器和接收器,分别固定在轨道右端和小车上;通过传感器测定两者间位移变化,从而测出小车的加速度.