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牛顿第二定律是实验定律吗

时间: 2021-12-04 22:01:04 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 107次

牛顿第二定律是实验定律吗

验证牛顿第二定律实验

验证第二定律时,如果用气垫导轨验证的话,如何使M即总质量不变,而只改变外拉力,测其加速度?????
气垫导轨也一样,可以用增减砝码的方法,还可以用弹簧测力器,这样力可以直观的表示出来,这样做最好与小车运动的方向保持一致,不然的话会有角度。希望我的回答能帮助你,手机打的,,不容易,希望采纳
M指的是小车的质量。拉力F在实验中是用绳子拉着砝码盘通过定滑轮来拉动小车的,即砝码盘和砝码的总重力就是拉力F,所以可以通过添减砝码盘里的砝码来改变拉力。得出纸带就可以有课本里的公式测出加速度a.
我建议不要费此脑筋了——因为任何人是无法用实验验证牛顿第二定律的——实际上,牛顿第二定律在有支持面上的数量关系根本就不存在!
【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。
用砝码盘拉着滑块运动,砝码盘及其中砝码的重力产生拉力,砝码盘及砝码和滑块的总质量为研究对象M。
减少砝码的数量来改变拉力的大小,并且把减少的砝码放在滑块上,这就保证了总质量不变。

牛顿第二定律是什么呢?

物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

牛顿第二定律?

1.定律内容:物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

2.公式:F合=ma

3.几点说明:

(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。

(2)F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向反正方向。

(3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物本所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程。

答: 对牛顿第二定律的有关问题分别简要分析如下:

1、牛顿第二定律的三个性质:

(1)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。

(2)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。

对于一个质量一定的物体来说,它在某一时刻加速度的大小和方向,只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定.当它受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义.例如,物体在力F1和力F2的共同作用下保持静止,这说明物体受到的合外力为零.若突然撤去力F2,而力F1保持不变,则物体将沿力F1的方向加速运动.这说明,在撤去力F2后的瞬时,物体获得了沿力F1方向的加速度a1.撤去力F2的作用是使物体所受的合外力由零变为F1,而同时发生的是物体的加速度由零变为a1。所以,物体运动的加速度和合外力是瞬时对应的。(即F、a同生同灭)

(3)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。

2、确定各类公式中的比例系数有两种方法:(1)如果式中各物理量的单位已经确定,则需通过实验来测定比例系数,如动磨擦固数、劲度系数、引力常量等的确定都属于这种情况,(2)如果式中尚有未规定单位的物理量,则可光规定比例常数的数值为1(使公式最简化),再规定出特定的单位。如牛顿第二定律,欧姆定律中的比例常数的取值均属于这种情况。

3、合外力:公式F=ma中的F是指物体所受全部外力的合力,简称合外力。

什么是牛顿第二定律

物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

[科普]牛顿第二定律

如何实验证明牛顿第二定律

证明牛顿第二定律实验的报告rn类似这种http://homepage.eircom.net/~phabfys/fletcher.htmlrnnearly 1500 words
一、实验条件设计中的科学方法——控制变量法

“验证牛顿第二定律”实验所研究的是物体运动的加速度a与物体所受外力F 的关系,物体运动的加速度a与物体的质量m的关系,即a、F、m间的关系。 由于加速度a随力F、物体的质量m的变化而同时发生变化, 所以它们间的关系难以确定, 实验中为了研究三者的关系采用了控制变量法。

所谓控制变量法, 就是将具有某种相互联系的三个或多个物理量中的一个或几个加以控制, 使之保持不变, 研究另外两个物理量之间的关系; 此后再控制另一个物理量, 使之保持不变, 研究剩余的两个物理量间的关系。 例如研究 、之间的关系, 研究a、F、m之间的关系, 研究 之间的关系等都用到这种方法。

在“验证牛顿第二定律”实验中, 在研究、F、m之间的关系时, 先控制物体的质量m不变, 改变力F的大小, 研究a与F的定量关系。得出物体的质量m一定时, 物体运动的加速度a与物体所受的合外力F成正比; 再控制物体所受的外力F不变, 改变物体的质量m, 研究a与m的定量关系。 得出物体所受的合外力F一定时, 物体运动的加速度a与物体的质量m成反比; 最后将二者加以归纳综合, 得出a、F、m三者之间的定量关系, 即物体运动的加速度a与物体所受的合外力F成正比, 与物体的质量m成反比。

二、实验环境的等效法——平衡摩擦法

在“验证牛顿第二定律”的实验中, 小车所受木板对它的滑动摩擦力f 随小车质量的变化而变化, 而在实验中又必须知道小车所受到的合外力F, 这样由于摩擦力 f 的变化, 给验证实验过程带来了不必要的麻烦。 一方面需要测定动摩擦因数, 另一方面还要测量、计算每次改变小车的质量后的摩擦力, 大大增加了实验的难度, 而该实验却巧妙地采用了平衡摩擦力的方法, 将重力沿斜面的分力与摩擦阻力平衡, 等效于小车不受摩擦阻力的作用, 从而简化了实验。

该实验平衡摩擦力的方法是, 将表面平整的木板的一端垫起, 使放在它上表面的物体所受重力沿斜面的分量与摩擦阻力相等, 即, 此时无论物体的质量怎样变化, 只要 成立, 就一定存在, 于是实现了化“变”为“不变”, 即平衡了摩擦力之后的实验环境就等效于物体不受摩擦阻力作用, 这样小车所受的合外力就是细线对小车的拉力。

在平衡摩擦力时应做到: ①平衡摩擦力时不要挂上沙桶; ②平衡摩擦力时要使小车拖着纸带, 使纸带通过打点计时器, 并且使打点计时器处于工作中, 因为打点计时器对纸带的阻力同样存在; ③通过打下的纸带粗测、判断小车是否做匀速直线运动, 从而判断是否已经平衡了摩擦力。

[科普]牛顿第二定律

1.实际bai上,小车受到的拉力并不等于物块的重力,试想du,物块和小车一起做加速运动zhi,物块需要加速dao度,所以绳子给物块的拉力实际上是小于物块的重力的,小车受到的拉力就等于绳子的力,这个力小于物块的重力,物块越轻,它产生加速度需要的力就越小,那么拉力和重力的差就越小,拉力就越接近重力,所以物块必须远远轻于小车

2.无论小车的质量如何对结果都没影响

平衡摩擦力是为了让重力在斜面方向的分力等于摩擦力,即mgsinθ=μmgcosθ,m可以约去,θ和m没有关系

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文章标题: 牛顿第二定律是实验定律吗
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文章标签:定律  实验
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