四.验证牛顿第二定律:

1.原理:

平衡摩擦力:适当垫高长木板不带滑轮的一端,使小车刚好匀速下滑.

用细绳将砂桶(质量为m)和小车连成一个整体,连接体做匀加速直线运动.

根据牛顿第二定律:

整体:mg=(M+m)a

小车:T=Ma=

当m《M时, 即小车的合外力近似为砂和砂桶的重力mg.

2.实验器材:

打点计时器,低压交流电源,刻度尺,纸带,复写纸,导线,附有滑轮的长木板,天平,砂和砂桶,小车,若干砝码.

3.实验条件:

平衡摩擦力:把长木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车不受牵引力时,小车刚好沿斜轨匀速下滑.本实验全过程不必再平衡摩擦力.

只有小车和码砝的质量之和(M)远远大于砂和砂桶的总质量(m)时,小车的合力才近似等于砂和砂桶的重力mg.

4.主要测量量:小车的质量(包括砝码)M

砂和砂桶的总持量m.

纸带上相邻计数点间的位移S1,S2,S3

5.数据处理:

逐差法求加速度:(同上)

6.实验结果分析:图线法:M一定时,a—F图线;F一定时,a—图线.

本实验画出的图线可能有四种情况:

7.易错点:

a.平衡摩擦力时,应取下砂和砂桶 ,使细线不受拉力.

b.实验前要调整滑轮的高度使拉小车的细线与木板平行.

c.摩擦力一但平衡后,木板的倾角不变.

五.动量守恒的验证:

1. 原理:两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒.

m1v1=m1v1/+m2v2/

本实验在误差允许的范围内验证上式成立.两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度:

OP-----m1以v1平抛时的水平射程

OM----m1以v1'平抛时的水平射程

O'N-----m2以V2' 平抛时的水平射程

验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N

2. 实验仪器:

斜槽,重锤,白纸,复写纸,米尺,入射小球,被碰小球,游标卡尺,刻度尺,圆规,天平.

3. 实验条件:

a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1 > m2)

b.入射球半径等于被碰球半径

c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下.

d.斜槽未端的切线方向水平

e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上

4.主要测量量:

a.用天平测两球质量m1,m2

b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径.

c.水平射程:

5.易错易混步骤:

a.用游标卡尺测两球直径.

b.调节轨道末端切线水平,两球球心等高.

c.m2的水平射程:

d.落点位置的确定:

围绕10次落点画一个最小的圆把所有落点围在里面,圆心就是落点的平均位置.

六.研究平抛物体的运动:

1.实验原理:

用一定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线,再根据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值.

2.实验器材:

木板,白纸,图钉,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线.

3.实验条件:

a. 固定白纸的木板要竖直.

b. 斜槽未端的切线水平,在白纸上准确记下槽口位置.

c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下.