实验四 验证牛顿第二定律 考点一 实验原理和步骤的考查 【例1】 (2015石家庄模拟)某实验小组利用图 示的装置探究加速度与力、质量的关系 (1)(多选)下列做法正确的是_(填字母代号) A调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装 有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木 板倾斜度 (2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块 运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的 总质量_(选填“远大于”“远小于”或“近似等于 ”)木块和木块上砝码的总质量 思路分析：对第(1)问，要保证绳拉木块的力为木块受到的 合力；对第(2)问，应用牛顿第二定律求出绳拉木块的力的 表达式，再分析在什么条件下，该拉力约等于砝码及桶的 总重力 解析：(1)实验中细绳要保持与长木板平行，选项A 正确；平衡摩擦力时不能将装有砝码的砝码桶通过 细绳绕过滑轮拴在木块上，选项B错误；实验时应 先接通电源再放开木块，选项C错误；平衡摩擦力 后，改变木块上的砝码的质量时不需要重新平衡摩 擦力，选项D正确 考点二 实验数据处理及实验误差分析 【例2】 (2016青岛模拟)“探究加速度与物体质 量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示 (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了 一条纸带如图乙所示计时器打点的时间间隔为 0.02 s从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点 ，量出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度a _m/s2(结果保留两位有效数字) (2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上 挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加 到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度a 与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表： 砝码盘中砝码 总重力F/N 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a/(ms2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 请根据实验数据作出aF的关系图象 (3)根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点 ，请说明主要原因. 解析：(1)由题意可知计数间隔T5T00.1 s. 由xaT2和x0.16 cm1.6103 m， 可得a0.16 m/s2. (3)平衡小车与桌面之间的摩擦力，aF图象仍不通过 原点，可能是在计算F时忘记加上砝码盘的重力，使作 出的图象向左平移造成的. 答案：(1)0.16 (2)见解析 (3)忘记加入砝码盘的重力 方 法 技 巧 思 维 提 升 实验与创新原实验创新实验 实验装置 数据处理 1. 平衡摩擦力：靠小车重力的下滑分力平衡摩 擦力气垫导轨减小摩擦力. 2. 2.加速度的测量法：通过打点计时器求加速 度由光电门测定时间， 3. 根据a 4. 加速度小车的加速度由位移传感器及与之 相连的计算机得出. 重要提示：高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材， 是在教材实验的基础上创设新情境因此，要在夯实教 材实验的基础上注重迁移创新能力的培养，善于用教材 中实验的原理、方法和技巧处理新问题