力学实验专题讲义

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1、力学实验专题专题一《研究匀变速直线运动》实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线。实验步骤1．把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。2．用一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，放手后，小车能在长板上，平稳地加速滑行一段距离。把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。取下纸带，换上新纸带，重复

2、实验三次。4．取一条比较理想的纸带，舍掉开始的比较密集的点，确定好计数始点，标明计数点。正确使用刻度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中。用逐差法求出加速度值，最后，求其平均值，还可求出各计数点对应速度v，作v－t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。专题二《验证牛顿运动定律》实验目的:验证物体运动的加速度与物体所受的合外力成正比，与物体的质量成反比。实验原理:1．保持小车质量不变，改变小桶内砂的质量，从而改变细线对小车的牵引力，测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，验证加速度是否与外力成正比。2．保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改

3、变小车的质量，测出小车的对应加速度，作出加速度和质量倒数的关系图线，验证加速度是否与质量成反比。实验器材:小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫木，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺。实验步骤:1．用天平测出小车和小桶的质量M和M′，把数据记录下来。2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。4．在小车上加放砝码，小桶里放

4、入适量的砂，把砝码和砂的质量m和m′记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。5．保持小车的质量不变，改变砂的质量(要用天平称量)，按步骤4再做5次实验。6．算出每条纸带对应的加速度的值。7．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力(M′＋m′)g，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线。若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。8．保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速

5、度，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线，若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。13实验关键点:1．砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的，保证小车所受合外力的大小近似等于桶与砂所受的重力。2．在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。3．作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但如遇个别特别偏离的点可舍去。练习：1.(2013北京朝阳期中)物理课上,老师利用图甲所示的装置探究了

6、加速度与力的关系,得到加速度与物体所受合力成正比的结论。某同学在实验室也找来了器材再次探究加速度与力的关系。他将质量为M的小车、总质量为m的小桶及钩码按如图甲所示组装好,他根据实验数据,作出a-F图线如图乙所示。经检查他的数据记录及作图均无误。请你分析:(1)图线没有经过坐标原点的原因是　　　　　　　　　　　;(2)图线上部弯曲的原因是　　　　　　　　　　　。[答案]　(1)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(2)没有满足M≫m的实验条件　[2012北京海淀二模]用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为

7、小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。①实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是　。②图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=　　　　m/s2。(结果保留两位有效数字)③实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a

8、-F关系图线,如图丙所示。此图线的AB