验证牛顿第二定律

验证牛顿第二定律

【实验目的】　　　　研究质量一定时，小车的加速度与所受拉力的关系;作用力一定时，加速度和小车的质量的关系。即验证牛顿第二定律。　　　　【实验原理】　　　　研究的对象是图中所示的小车。小车前端拴着细绳，细绳跨过定滑轮，下面吊一个小桶，桶内装砂。知道了砂和小桶的总质量，可以算出它们的总重量。当满足小车及车上的砝码的总质量远大于砂和小桶的总质量条件时，可以把砂桶的总重量近似当作细绳对小车的拉力。小车在绳的拉力作用下，在长木板上运动时，用打点计时器把小车的运动情况记录下来，求出加速度，就可以研究小车的加速度跟受力大小的关系以尽加速度跟小车的质量(包括车上祛码的质量)的关系。【实验器材】　　　　电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，、纸带，细绳，砝码，砂桶，砂，导线，电源，刻度尺，天平。　　　　【实验步骤】　　　　1.在质量不变的情况下，研究加速度与作用力的关系。　　　　(l)平衡小车与长木板间的摩舞力，在长木板的不带定滑轮的，端下面垫一块木板，使长木板成为一个斜面，反复移动所垫木板的位置使小车在斜面上座匀速直线运动。　　　　(2)用天平测量小车的质量M，小桶及砂的质量M'，并记录下来。在小车上放珐码，小桶　　　　里放入适量的砂子，使小桶和砂的总质量远小于小车和砝码的总质量，把祛码和砂的质量m和m'记录下来。　　　　(3)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶。接通电源，放开小车让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。取下纸带，在纸带上标上纸带号码。保持小车的质量不变，改变砂的质量，即改变对小车的拉力，再做几次实验。在实验中一定要使砂和小桶的质量远小于小车和砝码的质量。　　　　(4)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明记数点，测出记数点间的距离，求出每条纸带的加速度的值。　　　　(5)把各次实验中的数据填入表内。作用力F的大小等于砂和小桶的总重量(M'+m')g用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，根据实验数据在坐标平面上画出相应的点。如果在实验误差范围内，这些点是在一条通过原点的直线上，就证明加速度与作用力成正比。