實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓第一定律
滑塊在水平的氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，如果加速度為零，即可得出滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論，從而驗(yàn)證牛頓第一定律．但實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往顯示滑塊做的并不是勻速運(yùn)動(dòng)，而是減速運(yùn)動(dòng)．這是因?yàn)榛瑝K在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管有氣墊的漂浮作用，但導(dǎo)軌與空氣對(duì)滑塊的阻力還是無(wú)法完全避免的．當(dāng)導(dǎo)軌的一端墊高而斜置時(shí)，滑塊的下滑力明顯大于上述兩種阻力，因此可以采用外推的方法來(lái)得到所需要的結(jié)論．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
如果滑塊上的擋光片寬度為d，通過(guò)1、2兩個(gè)光電門時(shí)的擋光時(shí)間分別為t1和t2，那么滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)的速度分別為數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)公式，測(cè)量出兩個(gè)光電門之間的距離s，即可求出滑塊的加速度數(shù)學(xué)公式，從圖中可看出，滑塊的加速度數(shù)學(xué)公式，所以當(dāng)L不變時(shí)，a正比于h．改變h，測(cè)得一系列不同的a，然后作出a-h圖線．如果a-h直線外推過(guò)原點(diǎn)，就是說(shuō)當(dāng)h=0時(shí)，a=0，即驗(yàn)證了牛頓第一定律．　 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意，h不能調(diào)得太�。�?yàn)閔太小時(shí)，前面所說(shuō)的導(dǎo)軌阻力和空氣阻力將表現(xiàn)得明顯起來(lái)．
（實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論）某次實(shí)驗(yàn)中s=75.0cm，d=1.00cm．每個(gè)h高度做三次實(shí)驗(yàn)，毫秒計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)如下（單位為10-4s）：
序號(hào)墊高h(yuǎn)（cm）第一次[第二次[第三次[]
t1t2t1t2t1t2
16.00279113241110253111
25.50259116262116244114
35.00260120257119262121
44.50311130291128272125
54.00294136330137286134
63.50316144345147355148
73.00358157347156372159
計(jì)算出來(lái)的加速度（單位m/s2）如下表：
1234567
a10.4360.396①0.3260.2830.2550.218
a20.4370.3980.3700.3280.2940.2530.219
a30.4370.4010.3580.3370.2900.2510.217
a0.4370.398②0.3300.2890.2530.218
（1）填寫表格中的數(shù)據(jù)：
①______；②______；
（2）在直角坐標(biāo)系中作出a-h圖線．
（3）結(jié)論：______； 理由：______．

解：（1）根據(jù)第一個(gè)圖表中第三組數(shù)據(jù)有：


所以物塊的加速度：=0.364m/s2．

故答案為：①0.364；②0.364．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫出圖象如下所示：

（3）由（2）問(wèn)可知，圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條直線，因此當(dāng)當(dāng)h=0時(shí)，a=0．
故答案為：結(jié)論：當(dāng)h=0時(shí)，a=0；理由：圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線．
分析：（1）利用平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度大小，根據(jù)可以求出第3組其加速度a1的大小，然后即可求出加速度的平均值；
（2）利用描點(diǎn)法可正確畫出圖象；
（3）根據(jù)圖象特點(diǎn)結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)即可得出正確答案．
點(diǎn)評(píng)：明確實(shí)驗(yàn)原理，熟練應(yīng)用物理基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，尤其是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論公式在處理紙帶問(wèn)題中的應(yīng)用，這是處理紙帶問(wèn)題經(jīng)常需要用到的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)加強(qiáng)數(shù)學(xué)推理能力．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

實(shí)驗(yàn)題
在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出．
（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足
M遠(yuǎn)大于m
M遠(yuǎn)大于m
時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
（2）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與
1
M
1
M
的圖象．
（3）如圖2所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是
沒(méi)有平衡摩擦力或平衡時(shí)角度過(guò)小．
沒(méi)有平衡摩擦力或平衡時(shí)角度過(guò)�。�
．
（4）某同學(xué)在做加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：
F
N
 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/（m?s-2） 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中作出a-F圖象（圖3）；
（5）圖象的斜率的物理意義是
小車的總質(zhì)量的倒數(shù)
小車的總質(zhì)量的倒數(shù)
；
（6）在“探究?jī)蓚�(gè)共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，某小組做實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖4所示的圖（O為橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)）．圖中
F
F
是F1與F2合力的實(shí)驗(yàn)值，為使橡皮筋沿豎直方向伸長(zhǎng)，那么互成角度的兩彈簧秤所施的力F1和F2必須
C
C
．
A．等大  B．互相垂直  C．水平分力，等大反向  D．豎直分力等大
（7）做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)紙帶通過(guò)電火花計(jì)時(shí)器，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖5所示．每相鄰兩點(diǎn)間還有四點(diǎn)未畫出來(lái)，電火花計(jì)時(shí)器使用的是220V、T=0.02s的交流電，求：電火花計(jì)時(shí)器打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度v2=
0.49
0.49
m/s，小車的加速度a=
0.88
0.88
m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

做驗(yàn)證牛頓第三定律的DIS實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)力傳感器的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察軟件界面上出現(xiàn)的結(jié)果見(jiàn)下圖．觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的曲線，可以看出（　�。�
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科目：高中物理 來(lái)源：上海市楊浦區(qū)2013年高考一模物理試題 題型：021

做驗(yàn)證牛頓第三定律的DIS實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)力傳感器的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察軟件界面上出現(xiàn)的結(jié)果見(jiàn)下圖．觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的曲線，可以看出

A．作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力．

B．作用力與反作用力一定大小相等．

C．作用力與反作用力大小一定同時(shí)變化．

D．牛頓第三定律僅在物體靜止時(shí)適用．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

做驗(yàn)證牛頓第三定律的DIS實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)力傳感器的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察軟件界面上出現(xiàn)的結(jié)果見(jiàn)下圖．觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的曲線，可以看出


  1. A.
    作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力．
  2. B.
    作用力與反作用力一定大小相等．
  3. C.
    作用力與反作用力大小一定同時(shí)變化．
  4. D.
    牛頓第三定律僅在物體靜止時(shí)適用．

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科目：高中物理 來(lái)源：同步題 題型：單選題

用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)菜單中“力的相互作用”。把兩個(gè)力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果圖。觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的曲線，可以得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)論
[     ]
A．作用力與反作用力有時(shí)相等有時(shí)不等
B．作用力與反作用力方向一定相反
C．作用力與反作用力作用在同一物體上
D．作用力與反作用力大小與物體運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān)

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